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Título: Adaptação de um forno tipo mufla para síntese por deposição de vapor do nitreto de gálio
Título(s) alternativo(s): Adaptation of a muffle furnace for the vapor deposition synthesis of gallium nitride
Autor(es): Franzin, Pedro
Orientador(es): Paula, Cleberson Cipriano de
Palavras-chave: Materiais - Propriedades térmicas
Fornos
Vapores
Materials - Thermal properties
Furnaces
Vapors
Data do documento: 28-Fev-2025
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Londrina
Citação: FRANZIN, Pedro. Adaptação de um forno tipo mufla para síntese por deposição de vapor do nitreto de gálio. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2025.
Resumo: O uso de fornos para o estudo e desenvolvimento dos materiais vem avançando de acordo com as necessidades da indústria e da sociedade. Com isso, sistemas simples, como o forno tipo mufla, que tem como objetivo principal o fornecimento de calor de forma controlada, foram aplicados no estudo da decomposição de elementos orgânicos em materiais metálicos, além do processo de tratamentos térmicos. A necessidade por elementos mais complexos e por controles na estrutura do material levou ao surgimento de fornos com sistemas de controle do fluxo de gases, pressão e a aplicação de mais de uma fonte de energia para ativar a reação. Porém, esses avanços trazem consigo o custo de todo esse desenvolvimento e operação, que é arcado no final pelo consumidor. Considerando isso, este trabalho teve como objetivo elaborar um projeto para a adaptação do forno tipo mufla para o processo de síntese por deposição de vapor, validando sua funcionalidade na obtenção do substrato de nitreto de gálio. Foram analisados os resultados em duas temperaturas: 650 e 750 °C. Na última temperatura, foi alcançada a fase desejada, comprovada por meio de análise de DRX. Com o avanço do projeto e sua aplicação, também foram determinados pontos de melhoria e sugestões para outras reproduções, visando à funcionalidade e mantendo uma análise do custo geral do processo, para não se aproximar da aquisição de um sistema novo e dedicado.
Abstract: The use of furnaces for the study and development of materials has advanced in line with the needs of industry and society. Simple systems such as the muffle furnace, whose main purpose is to supply heat in a controlled manner, have been used to study the decomposition of organic elements in metallic materials, as well as heat treatment processes. The need for more complex elements and controls on the structure of the material led to the emergence of furnaces with systems to control the flow of gases, pressure and the application of more than one energy source to activate the reaction. However, these advances bring with them the cost of all this development and operation, which is ultimately borne by the consumer. With this in mind, the aim of this work was to develop a project to adapt a muffle furnace for the vapor deposition synthesis process, validating its functionality in obtaining the gallium nitride substrate. Results were analyzed at two temperatures: 650 and 750 °C. At the latter temperature, the desired phase was achieved, as proven by XRD analysis. With the progress of the project and its application, points for improvement and suggestions for further reproductions were also determined, with a view to functionality and maintaining an analysis of the overall cost of the process, so as not to come close to acquiring a new, dedicated system.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36663
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