Dissertação

Production and characterization of an ultralight metallic structure by chemical deposition on a sacrificial polymeric matrix EVALUATED

Microredes metálicas demonstram propriedades mecânicas em regimes ultraleves devido à sua estrutura arquitetada que materiais em volume não são capazes de alcançar. Este trabalho consiste na produção de estruturas metálicas ultraleves através de deposição de uma liga de níquel, por deposição química e electrodeposição, numa matriz polimérica produzida por impressão 3D. Para a metalização, os parâmetros da ativação por soluções de estanho-paládio, deposição autocatalítica e eletrodeposição foram otimizados para produzir um filme metálico, caracterizado na sua composição, morfologia, rugosidade e microestrutura. Foi investigada a composição e decomposição térmica do polímero usado como matriz, dado que será removido da estrutura metálica final. A técnica Polyjet originou elevadas rugosidades, com camadas de deposição visíveis e o processo de ativação de dois passos demonstrou ser o mais eficiente para o polímero Verogray. A deposição autocatalítica obteve melhores resultados 15 minutos de deposição a 60ºC e pH~8. A eletrodeposição de níquel brilhante produziu um revestimento metálico capaz de manter a sua integridade estrutural após a decomposição térmica do polímero. A remoção do polímero foi possível a 600ºC em atmosfera de ar comprimido e em azoto este efeito foi visível a 415ºC. Múltiplas composições foram encontradas nos revestimentos metaestáveis, onde a concentração de fósforo depende das temperaturas de deposição e do processo de ativação. Estes resultados permitiram uma investigação de um novo método de produção de microlattice metálicas pela utilização do processo de impressão Polyjet, que poderá levar a outras formas de produção destas estruturas com a correta otimização da estrutura metálica final.
Metamaterial, microrrede, fotopolímero, manufatura aditiva, deposição autocatalítica.

Outubro 22, 2020, 10:30

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Orientação

ORIENTADOR

Alberto Eduardo Morão Cabral Ferro

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

João Carlos Salvador Santos Fernandes

Departamento de Engenharia Química (DEQ)

Professor Auxiliar