Fabricação de nanopartículas de titânio em solução utilizando um laser de CuHBr.

• Main Author: Keila Beatriz Garcia Leite
• Other Authors: Milton Sérgio Fernandes de Lima
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Instituto Tecnológico de Aeronáutica 2008
• Subjects: Nanopartículas; Titânio; Ablação; Feixes de laser; Nanotecnologia; Engenharia de materiais
• Online Access: http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=699

As nanopartículas têm um amplo espectro de aplicações nos mais diferentes setores. Por exemplo, nanopartículas de titânio e seus compostos têm sido usadas em cosméticos, marcadores biológicos, pastilhas de usinagem e no reforço por dispersão em revestimentos nanoestruturados. Esta última aplicação tem sido considerada no desenvolvimento de novos materiais para aplicações estruturais aeroespaciais. O presente estudo possibilitou criar um dispositivo que possa ser usado para a produção de nanopartículas de titânio, entre outros materiais, bem como caracterizar os materiais produzidos. Desta forma, uma célula de processamento, contendo uma amostra de titânio e etanol, foi desenvolvida para que o laser pudesse ablacionar o alvo, dando origem à partículas dispersas no líquido, formando assim uma solução coloidal. As partículas de titânio, depois de filtradas e secas, foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (FEG-MEV), análise química por dispersão de energia (EDS) e por difração de raios X (DRX). Utilizando um laser de CuHBr, soluções coloidais de nanopartículas de titânio com tamanhos variando entre 80 e 500 nm foram obtidas, numa larga distribuição de tamanhos, que é dependente do tempo de exposição ao feixe de laser. Os parâmetros de processo de laser foram fixados com potência média de 9W, o que representa uma intensidade teórica da ordem de GW.cm-2, suficiente para ablacionar qualquer tipo de metal. As partículas analisadas são esféricas, compostas pela fase ?-Ti e com uma película de óxido amorfo ao redor. As análises por DRX e FEG-MEV indicam que as nanopartículas são compostas por um ou mais cristalitos (núcleos cristalinos) e que a coalescência destes núcleos aumenta substancialmente com o aumento do tempo de processamento, de 1h para 2h. Hipoteticamente, núcleos cristalinos originalmente produzidos pelo mecanismo de ablação se aglutinam devido à incidência do laser e esse efeito é mais acentuado conforme se aumenta o tempo de processo.