Propriedades elétricas e piezoresistivas de filmes de DLC com nanopartículas condutoras para aplicações como um material sensor em extensômetros em estruturas espaciais

• Processo: 20/12450-4
• Linha de fomento: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Vigência (Início): 01 de dezembro de 2020
• Vigência (Término): 30 de novembro de 2021
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Vladimir Jesus Trava-Airoldi
• Beneficiário: Rebeca Falcão Borja de Oliveira Correia
• Supervisor no Exterior: Ralf Bandorf
• Instituição-sede: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Local de pesquisa: Fraunhofer-Gesellschaft, Alemanha
• Vinculado à bolsa: 17/08899-3 - Filmes de DLC em multicamadas com nanopartículas condutora elétrica para aplicações espaciais e industriais, BP.DD
• Assunto(s): Extensômetros Filmes finos Nanopartículas metálicas Filmes finos de carbono tipo diamante (DLC) Desenvolvimento de novos materiais

Resumo

Os filmes Diamond-Like Carbon (DLC) têm sido amplamente aplicados como revestimentos de superfícies em diferentes áreas devido às suas excelentes propriedades mecânicas, químicas e tribológicas. A incorporação de metais em filmes a-C:H pode melhorar significativamente essas propriedades, expandindo suas aplicações como material sensor em extensômetros. O filme com metais (a: C-H: Me) pode alterar as propriedades elétricas do DLC e garantir uma baixa dependência da temperatura. Portanto, neste trabalho propõe-se o crescimento de filmes a:C-H: Me por dois diferentes sistemas de deposição. O primeiro sistema será usado no Brasil por meio de deposição química na fase de vapor assistida por plasma (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition - PECVD) modificada com um cátodo adicional. Nesse caso, nanopartículas metálicas dispersas em uma solução coloidal serão incorporadas na câmara de crescimento por meio de uma válvula pulsada controlada. O segundo sistema será usado no Instituto Fraunhofer por meio de um sistema PECVD/deposição física de vapor (Physical Vapor Deposition - PVD) usando um alvo como fonte de metal em uma atmosfera de Ar/C2H2. O filme obtido em ambos os processos será caracterizado para aplicação como material sensor em extensômetros para aplicação em estruturas espaciais. Logo, serão estudadas as propriedades piezoresistivas dos filmes, como fator de sensibilidade e coeficiente de resistência à temperatura, com a finalidade de obter uma alta sensibilidade à deformação e baixa dependência da temperatura. Além disso, outras propriedades dos filmes também serão analisadas, como composição química, morfologia, espessura, resistividade, qualidade estrutural e tensões compressivas. (AU)