Moldes de alumina para síntese de nanofios eletrodepositados

LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Estrutura cristalina CFC (cúbica de face centrada) do alumínio. ....... 5
Figura 2 - Diagrama de fases de sistemas Al-Si. Detalhe do diagrama mostrando
a solubilidade sólida do silício na matriz de alumínio [4]. .................................. 7
Figura 3 - O comportamento J x V está de acordo com o previsto pela o modelo
exponencial de transporte iônico, modelo G-B, expresso pela equação (2) [7]. . 8
Figura 4 - Célula eletroquímica de anodização, constituída pelo anodo, catodo,
fonte, amperímetro e eletrólito. ..........................................................................10
Figura 5 - Microscopia MEV de uma camada óxida do tipo barreira (BTL)
típica obtida por anodização em ácido bórico[10].. ...........................................10
Figura 6 - Variação da porosidade da alumina anodizada pela voltagem aplicada
para diferentes eletrólitos [12]. ..........................................................................11
Figura 7 - Curvas típicas de densidade de corrente por tempo para formação de
filmes anódicos do tipo poroso e não poroso em alumínio [8]. .........................12
Figura 8 - Em (a), modelo dos poros em alumina formados após anodização em
ácido fosfórico 4% vol. a 120V e 24°C, proposto por Keller, Hunter e Robinson.
A célula foi definida como a unidade de área que contém um único nanoporo
[8]. .....................................................................................................................14
Figura 9 - Microscopia MEV de alumina de alta regularidade de distribuição de
poros [18Z] em (a). A imagem de secção transversal (b) mostra a camada de
barreira numa amostra obtida com 60 V [20]. ...................................................15
Figura 10 - Esquema de localização das reações químicas nas interfaces
óxido/metal (O-M) e óxido/eletrólito (O-E) para formação da alumina porosa. 17
Figura 11 - Dissolução assistida por campo. No óxido idealmente plano, (a), a
migração de espécies iônicas é homogênea e não leva a formação de poros. Na
superfície rugosa, (b), as linhas de campo mais concentradas sob as depressões
permitem um transporte mais eficiente de íons nessas regiões [23]. .................17
Figura 12 - Esquema do mecanismo de fusão dos poros durante o processo de
formação. As três regiões do desenho correspondem ao eletrólito (pontilhada), a
camada de barreira e paredes dos poros (em branco), e o substrato de alumínio.
Figura adaptada de Choo e Devereaux [25]. ......................................................18
Figura 13 - Transiente de anodização galvanostática de amostra eletropolida,
imagens AFM (2,0x2,0 μm) dos espécimes em diferentes tempos (indicado na
imagem), e correspondentes esquemas de crescimento dos poros [21]. ............19
Figura 14 - Distribuição de poros nos diferentes grãos do alumínio, indicados
pelos números e destacados nos contrastes da imagem [27]. A linha pontilhada
na segunda imagem auxilia na visualização dos contornos. ..............................21
Figura 15 - Em (a), evolução da densidade de corrente com o aumento de
potencial aplicado em solução (COOH) 2 0,3%vol a 15°C [21]. Em (b),
dependência dos diâmetros dos nanoporos e das células da alumina porosa com
a voltagem de anodização[28]. ..........................................................................22
Figura 16 - Comportamento diferenciado dos transientes de corrente para
diferentes temperaturas do eletrólito (H 3PO 4 0,3% vol. a 40 V [21]). ...............23