Tarihsel Süreçte Enerji Güvenliği Algısının Gelişimi

De acordo com o resultado das análises topográficas pode se observar que após o polimento as amostras apresentaram uma rugosidade baixa como mostra na figura 4.5. A distância entre os picos e vales se apresentou relativamente pequena e estes são distribuídos pela superfície da amostra de uma forma regular, demonstrando uma característica lisa e uniforme da superfície, no qual é esperado devido ao processo de polimento realizado que não promove a ocorrência de altos valores de rugosidade, como ocorre em alguns polimentos químicos existentes.

Após os tratamentos a plasma, todas as superfícies se apresentaram com uma rugosidade superior a da amostra padrão e com topografias bastante diferenciadas, isso devido aos choques ocasionados diretamente na superfície do material, e também a configuração planar utilizada, pois esta promove colisões diretas sobre a superfície da amostra. Sá (2009) realizou tratamento a plasma em superfície de titânio em diferentes configurações, e dentre estas foi utilizada a configuração planar, e todas as amostras apresentaram uma rugosidade superior a amostra padrão.

Tabela 4.0. Tabela dos dados de rugosidade da amostra padrão. Fluxo (SCCM) Ra (nm) Rz (nm) Rp (nm) Rv (nm) Amostra Padrão 0,43 9,65 7,82 1,86 (a) (b)

Figura 4.5. Imagem topográfica por AFM da superfície do titânio após polimento de 30 x 30 µm2 em modo contato: (a) imagem em 3D (b) imagem em 2D.

Tabela 4.1. Tabela dos dados de rugosidade do tratamento 1 Ar – 4 N2 – X O2

analisada por AFM. Fluxo (SCCM) Ra (nm) Rz (nm) Rp (nm) Rv (nm) 1 Ar – 4 N2 – 2 O2 11,33 98,76 44,87 53,89 1 Ar – 4 N2 – 3 O2 12,86 127,65 65,37 62,28 1 Ar – 4 N2 – 4 O2 16,02 277,09 188,94 88,15

(a) (b)

Figura 4.6. Imagem topográfica por AFM de 30 x 30 µm2 em modo contato da superfície do titânio oxinitretado nas condições 1 Ar – 4 N2 – 2 O2: (a) imagem

em 3D (b) imagem em 2D.

Figura 4.7. Imagem topográfica por AFM de 30 x 30 µm2 em modo contato da superfície do titânio oxinitretado nas condições 1 Ar – 4 N2 – 3 O2: (a) imagem

Figura 4.8. Imagem topográfica por AFM de 30 x 30 µm2 em modo contato da superfície do titânio oxinitretado nas condições 1 Ar – 4 N2 – 4 O2: (a) imagem

em 3D (b) imagem em 2D.

De acordo com os dados de rugosidade pode-se observar que, para o tratamento 1 A r- 4 N2 - X O2, ocorreu um crescimento proporcional da

rugosidade devido ao aumento do fluxo de oxigênio, sendo que a anomalia encontrada no espectro na condição 2 SCCM de O2 não apresentou alguma

diferença que fosse significativa nos resultados relacionados a rugosidade (tabela 4.1). A elevação desse parâmetro pode ser explicada pelo fato do oxigênio ter a capacidade de reagir quimicamente com certos pontos da superfície podendo reagir e degradar parte da superfície do material. Fato comprovado pelos dados de rugosidade obtidos por AFM, no qual confirma que o valor de Rv para cada tratamento se elevou significativamente, promovendo uma superfície com vales mais profundos.

O aumento do fluxo de O2 também provocou um crescimento e

afinamento dos picos presentes na superfície da amostra, apresentando topografias bem diferenciadas. Logo, para o primeiro tratamento com 2 SCCM

de O2 obteve-se um pico máximo de 98.92 nm, seguidos de 127.07 nm para 3

SCCM de O2 e 278.94 nm para 4 SCCM de O2.

Tabela 4.2 Tabela dos dados de rugosidade do tratamento 2 Ar – 4 N2 – X O2

analisada por AFM.

Fluxo (SCCM) Ra Rz Rp Rv

2 Ar – 4 N2 – 2 O2 15,71 354,84 240,26 114,58

2 Ar – 4 N2 – 3 O2 11,03 147,03 87,80 59,22

2 Ar – 4 N2 – 4 O2 13,06 334,04 249,19 84,85

Os parâmetros de rugosidade se apresentaram divergentes em relação aos grupos anteriores, pois era esperada a elevação destes com o aumento do fluxo de oxigênio, o que não ocorreu. No tratamento com 2 SCCM de O2,

obteve-se maiores valores de rugosidade, com a presença de picos intensos e vales mais profundos resultando numa maior degradação da amostra. Apesar de não apresentar uma energia inferior ao tratamento com 3 SCCM, este possui um número menor de partículas, promovendo um maior livre caminho médio no qual resultou em um choque mais energético e agressivo sobre a superfície da amostra, reagindo e arrancando material. Para o tratamento com 3 SCCM, observa-se uma diminuição da rugosidade. Para esse caso, como nesse tratamento ocorre uma anomalia no plasma, onde ocorreu uma maior intensidade luminosa do que os outros fluxos e uma maior energia no plasma,

transferência e perca de energia e ao chegarem à superfície amostra se chocam com uma menor intensidade. Ou seja, a energia dos choques entre os átomos foi superior a energia dos choques na superfície provocando uma rugosidade mais baixa do que os outros fluxos (tabela 4.2). Para o tratamento com 4 SCCM de O2 houve um aumento dos valores de rugosidade devido a

uma maior número de partículas de O2 o que ocasionou uma maior oxidação

superficial.

Figura 4.9 Imagem topográfica por AFM de 30 x 30 µm2 em modo contato da superfície do titânio oxinitretado nas condições 2 Ar – 4 N2 – 2 O2: (a) imagem

em 3D (b) imagem em 2D.

Figura 4.10. Imagem topográfica por AFM de 30 x 30 µm2 em modo contato da superfície do titânio oxinitretado nas condições 2 Ar – 4 N2 – 3 O2: (a) imagem

Figura 4.11. Imagem topográfica por AFM de 30 x 30 µm2 em modo contato da superfície do titânio oxinitretado nas condições 2 Ar – 4 N2 – 4 O2: (a) imagem

em 3D (b) imagem em 2D.

Tabela 4.3. Tabela dos dados de rugosidade do tratamento 4 Ar – 1 N2 – X O2

analisada por AFM.

Fluxo (SCCM) Ra Rz Rp Rv

4 Ar – 1 N2 – 2 O2 12,22 249,86 166,15 83,71

4 Ar – 1 N2 – 3 O2 16,54 288,50 189,82 98,68

4 Ar – 1 N2 – 4 O2 13,70 211,71 130,23 81,47

O tratamento 4 Ar – 1 N2 – X O2 também apresentou resultados

divergentes. Primeiramente não obteve uma rugosidade crescente com o aumento do fluxo de oxigênio, e não seguiu o comportamento do tratamento 2 Ar – 4 N2 – X O2. Para o primeiro fluxo, com 2 SCCM de O2, obteve-se um

menor valor de rugosidade, apesar de no espectro possuir uma leve alteração da intensidade luminosa, isto não ocasionou nenhuma influência. Com 3 SCCM, os valores de rugosidade já foram mais elevados, notasse uma

elevação da intensidade luminosa para as espécies de nitrogênio no espectro da figura 4.4. Esta a excitação das espécies de nitrogênio, juntamente com o maior número de partículas de Ar, poderia ter ocasionado uma elevação dos parâmetros de rugosidade.

Figura 4.12. Imagem topográfica por AFM de 30 x 30 µm2 em modo contato da superfície do titânio oxinitretado nas condições 4 Ar – 1 N2 – 2 O2: (a) imagem

em 3D (b) imagem em 2D.

Figura 4.13. Imagem topográfica por AFM de 30 x 30 µm2 em modo contato da superfície do titânio oxinitretado nas condições 4 Ar – 1 N2 – 3 O2: (a) imagem

Figura 4.14. Imagem topográfica por AFM de 30 x 30 µm2 em modo contato da superfície do titânio oxinitretado nas condições 4 Ar – 1 N2 – 4 O2: (a) imagem

em 3D (b) imagem em 2D.