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Type: Dissertação
Title: Nanotermites multicamadas de Al/NiO sintetizadas por Magnetron Sputtering
Author(s)/Inventor(s): Santos, Tadeu Henrique dos
Advisor: Simão, Renata Antoun
Abstract: São entendidos como materiais energéticos os explosivos, os propelentes e os pirotécnicos, os quais liberam uma grande quantidade de energia a partir de um estímulo, que pode ser elétrico, mecânico, luminoso, térmico, etc. O uso de reagentes nanoestruturados em composições termíticas leva a um grau de interação maior entre as partículas, melhorando as propriedades de ignição e liberação de energia desses compostos. Neste trabalho foram sintetizadas e caracterizadas termites nanoestruturadas, também chamadas de nanotermites, sob a forma de filmes finos multicamadas, sintetizadas por magnetron sputtering de Al/NiO com diferentes estequiometrias. Algumas composições mostraram quantidade de calor liberado em torno de 1,7 kJ/g, o que é um pouco abaixo do máximo atingido por composições similares, que está em torno de 2,44 kJ/g (YAN et al., 2015). O calor liberado pela reação termítica é dependente dos parâmetros de deposição, tendo sido verificado que alguns filmes ficaram diferentes e isso foi atribuído a alguns fatores, como variações na corrente do catodo DC, que provocou pouca deposição de alumínio em algumas camadas. Esse tipo de material reativo nanoestruturado pode proporcionar um futuro aproveitamento em estruturas eletrônicas semicondutoras, produzindo alta densidade de energia em uma fonte compacta, com usos potenciais em micropropulsão para dispositivos espaciais, sistemas de ignição controlada para disparo de munição, entre outras aplicações.
Abstract: Explosives, propellants and pyrotechnics are known as energetic materials, which release a large amount of energy from a stimulus, which can be electric, mechanical, luminous, thermal, etc. The use of nanostructured reagents in thermally formed compositions leads to a higher degree of interaction between the particles, improving the ignition and release properties of these compounds. In this work, nanostructured thermites, also called nanothermites, were synthesized and characterized in the form of multilayer thin films, synthesized by magnetron sputtering of Al / NiO with different stoichiometries. Some compositions have shown released amount of heat of about 1.7 kJ /g, which is somewhat below the maximum achieved by similar compositions, which is around 2.44 kJ /g (YAN et al., 2015). The heat released by the thermitic reaction is dependent on the deposition parameters. Some films were found to be different and this was attributed to some factors, such as variations in the DC cathode current, which caused little deposition of aluminum in some layers. This type of nanostructured reactive material can provide a future use in semiconductor electronic structures, producing high energy density in a compact source, with potential uses in micropropulsion for space devices, controlled ignition systems for ammunition firing, among other applications.
Keywords: Engenharia de Nanotecnologia
Nanoenergética
Filmes finos
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Nanotecnologia
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Mar-2017
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia de Nanotecnologia

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