Alex Rodrigues da Silva

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Produções bibliográficas

• SILVA, A. R. ; ROSSINO, P. D. L. S. ; ALMEIDA, L. S. ; DANESI, J. G. V. ; MANFRINATO, M. D. . COMPARATIVE WEAR BEHAVIOR OF DLC,DLCN AND DLC-SI FILM DEPOSITED BY PECVD ON AISI 321 STAINLESS STEEL. 2023. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

Outras produções

Projetos de pesquisa

• 2024 - Atual

  : Desenvolvimento de Deposição de Filme DLC dopado com Silício utilizando Hexametildissiloxano como Precursor, Descrição: Para os aços, busca-se o aumento da resistência ao desgaste com o aumento da dureza superficial do material, porém dureza muito alta a grandes profundidades ou ao longo de toda a peça proporcionam características frágeis aos materiais, que para ambientes severos e de alta carga, são propriedades prejudiciais a resistência ao impacto destes materiais. Portanto, uma alternativa para se melhorar a resistência ao desgaste sem fragilizar o material e#769; a aplicação de tratamentos de superfície produzindo camadas finas nos metais utilizados como ferramentas. Estes tratamentos geralmente proporcionam filmes ou camadas de dureza significantemente superior ao substrato, para que as propriedades tribolo#769;gicas e ate#769; mesmo resistência a corrosão destes materiais sejam melhoradas sem influenciar de forma significativa na propriedade do substrato tratado (ROSSINO et al., 2014; TSCHIPTSCHIN, 2013).Muitos tipos de tratamento de superfi#769;cie sa#771;o propostos, realizados por diferentes te#769;cnicas, a fim de incrementar as caracteri#769;sticas e propriedades dos metais em servic#807;o. Dentre os tratamentos recentemente estudados, a deposição de filmes de carbono amorfo tipo diamante, denominados DLC (do ingle#770;s diamond-like carbon) tem se destacado. Estes filmes sa#771;o constitui#769;dos por hibridizac#807;o#771;es do carbono sp2 e sp3, cuja hibridizac#807;a#771;o sp3 e#769; caracteri#769;stica do diamante, fornecendo as propriedades meca#770;nicas do filme enquanto a hibridizac#807;a#771;o sp2 e#769; caracteri#769;stica do grafite, fornecendo caracteri#769;sticas lubrificantes ao filme formado (ALMEIDA et al., 2020b; GRILL, 1999; ROBERTSON, 2002). As caracteri#769;sticas u#769;nicas dos filmes DLC determinam a produc#807;a#771;o de um filme fino com ine#769;rcia qui#769;mica, alta resiste#770;ncia ao desgaste, baixo coeficiente de atrito, transpare#770;ncia ao infravermelho, alta resistividade ele#769;trica, entre outras propriedades (GRILL, 1999).Tambe#769;m, os filmes DLC sa#771;o considerados lubrificantes so#769;lidos, podendo substituir a utilizac#807;a#771;o de lubrificantes convencionais em situac#807;o#771;es especi#769;ficas (NEUBAUER; MERKLEIN, 2019). Como discutido por FOLLE e SCHAEFFER (2017), os lubrificantes te#770;m uma importante função nos processos de estampagem e usinagem, devido a diminuic#807;a#771;o do coeficiente de atrito que reduz falhas prematuras e afinamentos localizados na espessura das chapas (FOLLE; SCHAEFFER, 2017).Estas propriedades esta#771;o condicionadas a uma boa adesa#771;o do filme ao substrato, um problema recorrente para substratos meta#769;licos, uma vez que a diferenc#807;a de dilatac#807;a#771;o te#769;rmica entre o filme e o substrato e#769; muito alta, fazendo com que o filme se destaque da superfície. Em altas temperaturas de serviço, o filme DLC tambe#769;m apresenta alguns pontos negativos uma vez que perde sua estabilidade, e a grafitizac#807;a#771;o do filme ocorre, prejudicando as propriedades tribolo#769;gicas do filme (CHEN; FENG; LI, 2012; GRILL, 1999; KOLAWOLE, F. O.; TSCHIPTSCHIN, A. P.; KOLAWOLE, S. K.; RAMIREZ, 2019; ROBERTSON, 2002).Uma das soluc#807;o#771;es destes problemas e#769; a dopagem dos filmes DLC com outros elementos, como nitroge#770;nio, sili#769;cio, boro, fluor e/ou tungste#770;nio, que podem alterar a forma em que estes filmes amorfos se organizam, proporcionando melhores propriedades do filme em relac#807;a#771;o ao filme DLC convencional. Os filmes DLC dopados com nitroge#770;nio, chamado de DLCN (ou N-DLC), te#770;m se mostrado promissores na melhora da adesa#771;o destes tipos de filme em substrato meta#769;lico (ALMEIDA et al., 2020b; SHARIFAHMADIAN; MAHBOUBI; YAZDANI, 2019). Para a soluc#807;a#771;o da grafitizac#807;a#771;o, o estudo de WU e HON (1999) mostra que a dopagem com sili#769;cio pode melhorar a propriedade de estabilidade te#769;rmica do filme DLC. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Doutorado: (2) . , Integrantes: Alex Rodrigues da Silva - Integrante / Profª. Dra. Luciana Sgarbi Rossino - Coordenador / Marcos Dorigão Manfrinato - Integrante.

• 2024 - Atual

  Desenvolvimento de Deposição de Filme DLC dopado com Silício utilizando Hexametildissiloxano como Precursor., Descrição: Filmes DLC têm sido o foco de pesquisas atuais devido às suas propriedades interessantes, como inércia química, baixo coeficiente de atrito e alta dureza, porém apresentam altas tensões internas, defeitos e baixa adesão a substratos metálicos. Uma das técnicas utilizadas para minimizar estes problemas é a dopagem do filme com elementos como N, B, F ou Si. Particularmente, o Si adicionado ao DLC incrementa as propriedades do filme mantendo sua estabilidade estrutural em maiores temperaturas de serviço. O objetivo deste trabalho é desenvolver o tratamento de deposição de filme DLC dopado com silício (DLC-Si) utilizando hexametildissiloxano como precursor do Si. A deposição do filme DLC e DLC-Si será realizada por PECVD utilizando fonte DC-pulsada em substrato de aço M2. A estrutura dos filmes formados será caracterizada por analises de Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), análise Raman e por Espectroscopia de Fotoelétrons excitados por Raio-X (XPS). Assim, será possível estudar a formação de filmes DLC dopados com silício utilizando um precursor altamente volátil, de fácil uso em tratamentos a plasma sem causar riscos ao meio ambiente e operador e barato.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Especialização: (0) / Doutorado: (2) . , Integrantes: Alex Rodrigues da Silva - Integrante / Profª. Dra. Luciana Sgarbi Rossino - Coordenador / Marcos Dorigão Manfrinato - Integrante.

• 2024 - Atual

  : Desenvolvimento de Deposição de Filme DLC dopado com Silício utilizando Hexametildissiloxano como Precursor, Descrição: Para os aços, busca-se o aumento da resistência ao desgaste com o aumento da dureza superficial do material, porém dureza muito alta a grandes profundidades ou ao longo de toda a peça proporcionam características frágeis aos materiais, que para ambientes severos e de alta carga, são propriedades prejudiciais a resistência ao impacto destes materiais. Portanto, uma alternativa para se melhorar a resistência ao desgaste sem fragilizar o material e#769; a aplicação de tratamentos de superfície produzindo camadas finas nos metais utilizados como ferramentas. Estes tratamentos geralmente proporcionam filmes ou camadas de dureza significantemente superior ao substrato, para que as propriedades tribolo#769;gicas e ate#769; mesmo resistência a corrosão destes materiais sejam melhoradas sem influenciar de forma significativa na propriedade do substrato tratado (ROSSINO et al., 2014; TSCHIPTSCHIN, 2013).Muitos tipos de tratamento de superfi#769;cie sa#771;o propostos, realizados por diferentes te#769;cnicas, a fim de incrementar as caracteri#769;sticas e propriedades dos metais em servic#807;o. Dentre os tratamentos recentemente estudados, a deposição de filmes de carbono amorfo tipo diamante, denominados DLC (do ingle#770;s diamond-like carbon) tem se destacado. Estes filmes sa#771;o constitui#769;dos por hibridizac#807;o#771;es do carbono sp2 e sp3, cuja hibridizac#807;a#771;o sp3 e#769; caracteri#769;stica do diamante, fornecendo as propriedades meca#770;nicas do filme enquanto a hibridizac#807;a#771;o sp2 e#769; caracteri#769;stica do grafite, fornecendo caracteri#769;sticas lubrificantes ao filme formado (ALMEIDA et al., 2020b; GRILL, 1999; ROBERTSON, 2002). As caracteri#769;sticas u#769;nicas dos filmes DLC determinam a produc#807;a#771;o de um filme fino com ine#769;rcia qui#769;mica, alta resiste#770;ncia ao desgaste, baixo coeficiente de atrito, transpare#770;ncia ao infravermelho, alta resistividade ele#769;trica, entre outras propriedades (GRILL, 1999).Tambe#769;m, os filmes DLC sa#771;o considerados lubrificantes so#769;lidos, podendo substituir a utilizac#807;a#771;o de lubrificantes convencionais em situac#807;o#771;es especi#769;ficas (NEUBAUER; MERKLEIN, 2019). Como discutido por FOLLE e SCHAEFFER (2017), os lubrificantes te#770;m uma importante função nos processos de estampagem e usinagem, devido a diminuic#807;a#771;o do coeficiente de atrito que reduz falhas prematuras e afinamentos localizados na espessura das chapas (FOLLE; SCHAEFFER, 2017).Estas propriedades esta#771;o condicionadas a uma boa adesa#771;o do filme ao substrato, um problema recorrente para substratos meta#769;licos, uma vez que a diferenc#807;a de dilatac#807;a#771;o te#769;rmica entre o filme e o substrato e#769; muito alta, fazendo com que o filme se destaque da superfície. Em altas temperaturas de serviço, o filme DLC tambe#769;m apresenta alguns pontos negativos uma vez que perde sua estabilidade, e a grafitizac#807;a#771;o do filme ocorre, prejudicando as propriedades tribolo#769;gicas do filme (CHEN; FENG; LI, 2012; GRILL, 1999; KOLAWOLE, F. O.; TSCHIPTSCHIN, A. P.; KOLAWOLE, S. K.; RAMIREZ, 2019; ROBERTSON, 2002).Uma das soluc#807;o#771;es destes problemas e#769; a dopagem dos filmes DLC com outros elementos, como nitroge#770;nio, sili#769;cio, boro, fluor e/ou tungste#770;nio, que podem alterar a forma em que estes filmes amorfos se organizam, proporcionando melhores propriedades do filme em relac#807;a#771;o ao filme DLC convencional. Os filmes DLC dopados com nitroge#770;nio, chamado de DLCN (ou N-DLC), te#770;m se mostrado promissores na melhora da adesa#771;o destes tipos de filme em substrato meta#769;lico (ALMEIDA et al., 2020b; SHARIFAHMADIAN; MAHBOUBI; YAZDANI, 2019). Para a soluc#807;a#771;o da grafitizac#807;a#771;o, o estudo de WU e HON (1999) mostra que a dopagem com sili#769;cio pode melhorar a propriedade de estabilidade te#769;rmica do filme DLC. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Doutorado: (2) . , Integrantes: Alex Rodrigues da Silva - Integrante / Profª. Dra. Luciana Sgarbi Rossino - Coordenador / Marcos Dorigão Manfrinato - Integrante.

• 2023 - 2024

  Estudo Comparativo de Resistência ao Desgaste do DLC, DLCN e DLC-Si depositados por (PECVD)., Descrição: O filme DLC é um revestimento de estrutura amorfa, que possui entre as suas principais propriedades, elevada dureza e alta resistência ao desgaste. Sendo assim, muito utilizado na indústria automobilística e no revestimento de injetoras de molde. No entanto, possui baixa adesão a substratos metálicos causado pelo acúmulo de tensões residuais durante a deposição do filme e a grande diferença de coeficiente térmico entre o DLC e o substrato (Donnet, C.; Erdemir, A, 2008).Estes problemas podem ser minimizados com a dopagem do filme com elementos como nitrogênio, silício, boro e/ou tungstênio (ALMEIDA et al., 2020b; SHARIFAHMADIAN; MAHBOUBI; YAZDANI, 2019), tratamentos duplex combinando tratamento de nitretação ou nitrocementação com a deposição de filmes DLC ((BERG, 2009; EBRAHIMI; MAHBOUBI; NAIMI-JAMAL, 2015; Campos et al., 2020), aumento da área de contato entre o substrato e o filme conseguido por aumento da rugosidade superficial da superfície metálica (Capote,2014; Dalibon, 2016) e deposição de uma intercamada entre o substrato e o filme DLC (Weicheng,2021; XingguoFeng, 2021; Azzi, 2010).Especificamente, os filmes DLC dopados com nitrogênio, chamado de DLCN (ou N-DLC), têm se mostrado promissores na melhora da adesão destes tipos de filme em substrato metálico (ALMEIDA et al., 2020b; SHARIFAHMADIAN; MAHBOUBI; YAZDANI, 2019).Já os filmes DLC dopados com silício apresentam uma solução para a grafitização, que ocorre nestes filmes ao serem aplicados a maiores temperaturas. O estudo de Wu e Hon (1999) mostra que a dopagem do filme DLC com o elemento silício aumenta a estabilidade do filme, proporcionando uma maior temperatura para que ocorra a grafitização, se comparados com o DLC sem nenhum tipo de dopagem.O objetivo deste trabalho é a deposição de um filme DLC por PECVD (Deposição Química de Vapor Aprimorada por Plasma), utilizando uma camada intermediaria de hexametildissiloxano (HMDSO) sem e com a dopagem do filme com nitrogênio (DLCN) e silício (DLC-Si). As propriedades tribológicas do filme com e sem dopagem foi determinada por ensaio de desgaste por esfera rotativa fixa.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Doutorado: (2) . , Integrantes: Alex Rodrigues da Silva - Integrante / Profª. Dra. Luciana Sgarbi Rossino - Coordenador / Marcos Dorigão Manfrinato - Integrante.