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Tratamento de materiais a plasma em pressão atmosférica

Processo: 06/01244-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de setembro de 2006
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2007
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física dos Fluídos, Física de Plasmas e Descargas Elétricas
Pesquisador responsável:Konstantin Georgiev Kostov
Beneficiário:Leandro Marcos Salgado Alves
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia (FEG). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Guaratinguetá. Guaratinguetá , SP, Brasil

Resumo

Nos últimos dez anos a descarga elétrica com barreira dielétrica (DBD), chamada ainda descarga silenciosa tinha encontrado diversas aplicações tecnológicas além da sua aplicação historicamente mais conhecida que é a geração de ozônio. Essa descarga é proveniente de uma alta tensão alternada (geralmente entre 5 a 20 kV e freqüência 60 Hz ou mais) aplicada entre dois eletrodos, sendo que o espaço entre eles é parcialmente preenchido com um meio dielétrico. A descarga DBD serve para geração de luz ultravioleta, produção de painéis de plasma, lâmpadas fluorescentes, controle de poluição e mais recentemente para a deposição de filmes finos e tratamento de materiais. A característica mais importante da descarga silenciosa é que com ela um plasma não-térmico pode ser obtido em pressão elevada, tal como a pressão atmosférica. Além disso, a descarga DBD pode ser gerada e controlada de maneira relativamente fácil. O presente projeto de pesquisa propõe o desenvolvimento e a caracterização de um de reator de plasma, baseado na descarga com barreira dielétrica para tratamento de materiais. Este projeto trata, em primeiro lugar, do desenho, construção e caracterização de um reator de plasma com descarga DBD em geometria plana. Em segundo lugar pretende-se investigar o efeito da geometria dos eletrodos, da distância entre eles, a posição, a espessura e a constante dielétrica do dielétrico sobre a descarga. Através do estudo da geometria do reator será possível obter uma descarga mais uniforme sobre uma área maior. Em seguida, pretende-se também investigar o efeito da variação de uma carga capacitiva externa (ligada em série ou em paralelo com o reator) sobre a potência dissipada na descarga DBD. O objetivo será estudar a otimização do consumo da energia elétrica. Finalmente, serem feitos tratamentos de diferentes materiais com a descarga silenciosa com o objetivo de melhorar as propriedades superficiais tais como, ângulo de contado, adesão, dureza, desgaste etc.. O estudo proposto além de melhorar o conhecimento básico sobre a descarga tipo DBD, permitirá uma otimização do plasma dentro do reator com possível redução do consumo de energia e aumento da eficiência elétrica do reator e permitirá tratamento superficial de diversos materiais em pressão atmosférica.