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Publicação
Optimização de sensores de filme fino metálico para a medição de condutibilidade térmica
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Orientador(es)
Resumo(s)
Neste trabalho experimental desenvolveram-se, caracterizaram-se e optimizaram-se sensores para a medição da condutibilidade térmica a pressão constante. Na primeira etapa, escolheram-se os substratos cerâmicos de alumina Rubalit® 708S e 708HP, de nitreto de alumínio Alunit® e a zircónia PSZ. Efectuaram-se estudos e diversos procedimentos de limpeza. Na segunda etapa, através dos processos de litografia, processo de deposição física em fase de vapor e lift-off produziram-se os sensores de platina com espessura de 0,5 μm. Estes sensores foram, posteriormente, cobertos com diferentes revestimentos: óxido de alumínio por deposição física em fase de vapor, spray de poliuretano e spray acrílico. Na terceira etapa, determinaram-se os parâmetros essenciais ao funcionamento e caracterização dos filmes obtidos como a espessura, a densidade e o tratamento térmico para avaliar a qualidade dos sensores produzidos. Foram obtidas diversas imagens de microscopia electrónica de varrimento, para caracterização morfológica dos filmes metálicos evaporados. Na quarta etapa, fez-se a caracterização dos sensores de condutibilidade térmica, através da calibração (medição da resistência em função da temperatura), e medição da condutibilidade térmica do ar e água.
This work consisted on the development, characterization and optimization of sensors, in order to measure the thermal conductivity and the heat capacity at constant pressure. First, ceramic substrates of alumina Rubalit® 708S e 708HP, aluminium nitrate and zirconium PSZ were chosen for this project. The processes for the production of platinum sensors with thickness of 0,5 μm was lithography process, physical vapour deposition (PVD) and lift-off. The sensors were coated with different coatings: aluminium oxide by PVD, spray of polyurethane and spray of acrylic. The parameters that have been determined as essential to the operation and characterization of the films are: the thickness, the density and the thermal treatment in order to assess the quality of the sensors produced. Several images of SEM were obtained for morphological characterization of metallic films evaporated. The characterization of thermal conductivity sensors was done through calibration (measurement of resistance versus temperature) and measurement of thermal conductivity of air and water.
This work consisted on the development, characterization and optimization of sensors, in order to measure the thermal conductivity and the heat capacity at constant pressure. First, ceramic substrates of alumina Rubalit® 708S e 708HP, aluminium nitrate and zirconium PSZ were chosen for this project. The processes for the production of platinum sensors with thickness of 0,5 μm was lithography process, physical vapour deposition (PVD) and lift-off. The sensors were coated with different coatings: aluminium oxide by PVD, spray of polyurethane and spray of acrylic. The parameters that have been determined as essential to the operation and characterization of the films are: the thickness, the density and the thermal treatment in order to assess the quality of the sensors produced. Several images of SEM were obtained for morphological characterization of metallic films evaporated. The characterization of thermal conductivity sensors was done through calibration (measurement of resistance versus temperature) and measurement of thermal conductivity of air and water.
Descrição
Tese de mestrado, Química Tecnológica, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2010.
Palavras-chave
Filmes finos Platina Condutibilidade térmica Fotolitografia PVD Teses de mestrado - 2010