PG-EAM - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Aeronáutica e Mecânica
EN PT
Tese de Doutorado 2006

Estudos da nucleação e crescimento de filmes finos de diamante-CVD dopados com boro sobre carbono vítreo para eletrodos de alto desempenho.

Autor

Alessandra Venâncio Diniz

Orientador

  • Orientador Vladimir Jesus Trava Airoldi

Área de Concentração

Física e Química dos Materiais Aeroespaciais

Data de Defesa

23/02/2006

Número da Tese

000541243

Resumo

Neste trabalho, os primeiros filmes de diamante não dopados e dopados com boro foram crescidos sobre substratos de CVR, pela técnica HFCVD, apresentando suficiente adesão para manipulação e ensaios eletroquímicos. Os filmes de diamante foram caracterizados quanto à morfologia e à qualidade cristalina utilizando-se as técnicas de MEV e espectroscopia de espalhamento Raman, respectivamente. A técnica de difração de raios X foi também utilizada para se caracterizar os substratos e os filmes obtidos. A deposição dos filmes em toda a extensão destes substratos tridimensionais, que apresentavam profundidades superiores a 4 mm, visou a obtenção de eletrodos de diamante com alta área superficial. Desta forma, ênfase foi dada aos estudos de variação de parâmetros de crescimento do diamante para maximizar a profundidade de obtenção desses filmes e conseqüentemente obter total cobertura do substrato poroso. A relação entre as propriedades dos substratos, produzidos a diferentes temperaturas de tratamento térmico, e as características morfológicas, qualitativas e eletroquímicas apresentadas pelos filmes, também foi explorada. Para a caracterização eletroquímica foi utilizada a técnica de voltametria cíclica. Estes dados foram importantes para se comparar os eletrodos, com concentração de boro em torno de 1019 átomos.cm-3, em relação aos eletrodos de diamante já amplamente estudados. A faixa de potencial de trabalho em meio aquoso (KCl e H2SO4), a área superficial eletroquímica específica e a reversibilidade do sistema em solução com par redox Fe(CN)63-/4- para os eletrodos de diamante/CVR e de CVR também foram investigadas.

Palavras-chave

Diamantes Materiais vítreos Eletrodos Carbono Filmes finos Nucleação Crescimento de cristais Deposição química a vapor Temperatura Tratamento térmico Físico-Química Engenharia química