Moldes de alumina para síntese de nanofios eletrodepositados

Moldes de alumina para síntese de nanofios eletrodepositados Moldes de alumina para síntese de nanofios eletrodepositados

repositorio.ufsc.br
from repositorio.ufsc.br More from this publisher
21.06.2013 Views

Figura 47 - Imagem FESEM frontal de superfície após anodizada e mergulhada por 50min em ácido fosfórico. ........................................................................... 66 Figura 48 - Densidade de corrente por tempo para amostra anodizada em rotação e sob agitação, em (a). Em (b), imagem MEV da amostra anodizada nas condições (a). ..................................................................................................... 67 Figura 49 - Imagem frontal obtida por SEM de superfície de alumina obtida para amostra mantida à temperatura praticamente constante e mantida por 50min em H3PO4 0,4 M.................................................................................... 68 Figura 50 - Em (a), Condições de anodização de amostra sem controle de temperatura,e em alta rotação (200 rpm). Em (b), imagem com aumento de apenas 375 vezes que apresentam cavidades macroscópicas. ............................ 69 Figura 51 - Em (a), detalhe da região mais compacta apresentada na Figura 49, zona Z1. Observam-se poros conectados e irregulares. Em (b), Imagem da região mais rugosa, a zona Z2. .......................................................................... 69 Figura 52 - Representação esquemática de um possível mecanismo de formação dos nanofios de alumina. ................................................................................... 70 Figura 53 - À esquerda: imagem obtida por microscópio ótico (500x) que revela material uniforme com características da liga eutética Al-Si e rico em precipitados. À direita, imagem MEV da fase eutética mais escura e os precipitados nas regiões mais claras. ................................................................. 71 Figura 54 - Análise de composição EDS para regiões destacadas de fases mais pobres em precipitados (em cima), e regiões mais ricas em precipitados (em baixo). A análise foi obtida para aumento de 250 vezes. ................................... 71 Figura 55 - Imagens da camada óxida obtida em ácido oxálico com tempos de anodização superiores a 30 min. A ampliação mostrada na segunda imagem, revela formação da camada porosa nas regiões entre precipitados. ................... 72 Figura 56 - Micrografias da amostra de liga anodizada durante 60 minutos em ácido fosfórico, com aumento de 20000 vezes. À direita, aumento de 40000 vezes. ................................................................................................................. 73 Figura 57 - Evolução do coeficiente de desgaste em função do tempo. ............ 74 Figura 58 - Curvas de anodização de uma mesma amostra após redução sucessiva da área em contato com eletrólito. A curva identificada como 2h equivale às duas primeiras horas de anodização, 4h às duas horas seguintes, etc. ........................................................................................................................... 76 Figura 59 - Em (a), variação dos períodos de oscilação das curvas de anodização. Em (b), comportamento da amplitude de oscilação da corrente em função do tempo de anodização. ........................................................................ 77 Figura 60 - Representação do aspecto da amostra após consecutivas anodizações. As dimensões representadas não correspondem à escala real. ..... 78 Figura 61 - Imagem FE-SEM da superfície do alumínio após decapagem da camada anodizada por 6h. ................................................................................. 79 Figura 62 - Imagens FE-SEM da superfície do alumínio após decapagem da camada de alumina. Os tempos de anodização estão indicados em cada imagem. A barra de escala (1μm) e o fator de ampliação (25000 vezes) estão indicados na figura. ............................................................................................................ 80

Figura 63 - Em (a), contagem para densidade dos poros: ρ=94 poros/µm² ou ≈1010 poros/cm². Em (b), distribuição dos diâmetros das concavidades na superfície do metal decapado. ............................................................................81 Figura 64 - Deformações plásticas na superfície do metal decapado geradas durante o corte da amostra. ................................................................................81 Figura 65 - Em (a), superfície da amostra após anodização por 2h, em (b), por 16h. (c), distribuição dos diâmetros dos poros para a amostra da imagem (b). .82 Figura 66 - O esquema da esquerda representa uma estrutura porosa idealizada em que os diâmetros são mais estreitos nas extremidades, e imagem SEM da alumina obtida. ..................................................................................................84 Figura 67 - Imagens Superfície anodizada com presença de uma segunda fase e fundo dos poros após retirada do alumínio. .......................................................85 Figura 68 - Imagem da laterial da primeira camada (a). Em (b), diferenças entre camada intermediária, anodizada a 80 V, e a última camada. Em (c), detalhe da estrutura porosa na interface entre duas camadas. Em (d), fundo dos poros da terceira camada. .................................................................................................86 Figura 69 - Imagem do fundo dos poros nas costas da membrana de alumina. As diferenças devem-se aos diferentes tempos de banho em solução fosfórica. Em (a), amostra mantida por 5min; em (b), 10min. .................................................86 Figura 70 - Ramificação dos poros devido à redução da voltagem de anodização. Na figura (a), destaque para algumas regiões de distribuição hexagonal dos poros da anodização inicial. Em (b), imagem mais detalhada de ramos formados dentro do poro primordial. ......................................................87 Figura 71 - Esquema de formação das ramificações de poros devido À redução de voltagem de anodização.. Adaptado de Guo et al [47]. .................................88 Figura 72 - Imagem do fundo dos poros nas costas da membrana de alumina. Os orifícios foram gerados pela redução da voltagem ao final da anodização. .......89 Figura 73 - Em (a), superfície de alumínio puro não polido. Em (b), superfície eletroquimicamente polida. ................................................................................90 Figura 74 - Camadas porosas de alumina obtidas após reanodização em superfícies não polida (à esquerda), e polida (à direita). ....................................91 Figura 75 - Camadas porosas de alumina obtidas após reanodização em superfícies não polida (à esquerda), e polida (à direita). ....................................93 Figura 76 - Processos e métodos utilizados no preparo da amostras para eletrodeposição. Anodização(I), decapagem (II), Readnodização (III), redução da barreira óxida (IV), e eliminação da barreira (V). .........................................95 Figura 77 - Condições de preparo das membranas para eletrodeposição, transiente de corrente no estágio de reanodização, e imagens TEM das membranas obtidas (LFSPyM). .........................................................................96 Figura 78 - Curva de voltametria para substratos de alumina em solução de sulfatos de ferro e níquel. ...................................................................................97 Figura 79 - Eletrodeposição de FeNi por pulso quadrado de potencial, em alumina anodizada a 70V. As tensões de -0,8V foram aplicadas por 3s; -1,2V por 2s; e -1,5V por 3s. .......................................................................................98

Figura 63 - Em (a), contagem <strong>para</strong> <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> dos poros: ρ=94 poros/µm² ou<br />

≈1010 poros/cm². Em (b), distribuição dos diâmetros das concavida<strong>de</strong>s na<br />

superfície do metal <strong>de</strong>capado. ............................................................................81<br />

Figura 64 - Deformações plásticas na superfície do metal <strong>de</strong>capado geradas<br />

durante o corte da amostra. ................................................................................81<br />

Figura 65 - Em (a), superfície da amostra após anodização por 2h, em (b), por<br />

16h. (c), distribuição dos diâmetros dos poros <strong>para</strong> a amostra da imagem (b). .82<br />

Figura 66 - O esquema da esquerda representa uma estrutura porosa i<strong>de</strong>alizada<br />

em que os diâmetros são mais estreitos nas extremida<strong>de</strong>s, e imagem SEM da<br />

<strong>alumina</strong> obtida. ..................................................................................................84<br />

Figura 67 - Imagens Superfície anodizada com presença <strong>de</strong> uma segunda fase e<br />

fundo dos poros após retirada do alumínio. .......................................................85<br />

Figura 68 - Imagem da laterial da primeira camada (a). Em (b), diferenças entre<br />

camada intermediária, anodizada a 80 V, e a última camada. Em (c), <strong>de</strong>talhe da<br />

estrutura porosa na interface entre duas camadas. Em (d), fundo dos poros da<br />

terceira camada. .................................................................................................86<br />

Figura 69 - Imagem do fundo dos poros nas costas da membrana <strong>de</strong> <strong>alumina</strong>. As<br />

diferenças <strong>de</strong>vem-se aos diferentes tempos <strong>de</strong> banho em solução fosfórica. Em<br />

(a), amostra mantida por 5min; em (b), 10min. .................................................86<br />

Figura 70 - Ramificação dos poros <strong>de</strong>vido à redução da voltagem <strong>de</strong><br />

anodização. Na figura (a), <strong>de</strong>staque <strong>para</strong> algumas regiões <strong>de</strong> distribuição<br />

hexagonal dos poros da anodização inicial. Em (b), imagem mais <strong>de</strong>talhada <strong>de</strong><br />

ramos formados <strong>de</strong>ntro do poro primordial. ......................................................87<br />

Figura 71 - Esquema <strong>de</strong> formação das ramificações <strong>de</strong> poros <strong>de</strong>vido À redução<br />

<strong>de</strong> voltagem <strong>de</strong> anodização.. Adaptado <strong>de</strong> Guo et al [47]. .................................88<br />

Figura 72 - Imagem do fundo dos poros nas costas da membrana <strong>de</strong> <strong>alumina</strong>. Os<br />

orifícios foram gerados pela redução da voltagem ao final da anodização. .......89<br />

Figura 73 - Em (a), superfície <strong>de</strong> alumínio puro não polido. Em (b), superfície<br />

eletroquimicamente polida. ................................................................................90<br />

Figura 74 - Camadas porosas <strong>de</strong> <strong>alumina</strong> obtidas após reanodização em<br />

superfícies não polida (à esquerda), e polida (à direita). ....................................91<br />

Figura 75 - Camadas porosas <strong>de</strong> <strong>alumina</strong> obtidas após reanodização em<br />

superfícies não polida (à esquerda), e polida (à direita). ....................................93<br />

Figura 76 - Processos e métodos utilizados no preparo da amostras <strong>para</strong><br />

eletro<strong>de</strong>posição. Anodização(I), <strong>de</strong>capagem (II), Readnodização (III), redução<br />

da barreira óxida (IV), e eliminação da barreira (V). .........................................95<br />

Figura 77 - Condições <strong>de</strong> preparo das membranas <strong>para</strong> eletro<strong>de</strong>posição,<br />

transiente <strong>de</strong> corrente no estágio <strong>de</strong> reanodização, e imagens TEM das<br />

membranas obtidas (LFSPyM). .........................................................................96<br />

Figura 78 - Curva <strong>de</strong> voltametria <strong>para</strong> substratos <strong>de</strong> <strong>alumina</strong> em solução <strong>de</strong><br />

sulfatos <strong>de</strong> ferro e níquel. ...................................................................................97<br />

Figura 79 - Eletro<strong>de</strong>posição <strong>de</strong> FeNi por pulso quadrado <strong>de</strong> potencial, em<br />

<strong>alumina</strong> anodizada a 70V. As tensões <strong>de</strong> -0,8V foram aplicadas por 3s; -1,2V<br />

por 2s; e -1,5V por 3s. .......................................................................................98

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!