BR102012001392B1

BR102012001392B1 - Equipamento e processo para deposição de materiais vaporizados em suportes particulados

Info

Publication number: BR102012001392B1
Application number: BR102012001392-4A
Authority: BR
Inventors: Dario Eberhardt; Paulo Emmanuel De Gryp Da Cunha E Silva Jr.; Renato Vitalino Gonçalves; Jairton Dupont; Adriano Friedrich Feil; Pedro Migowski Da Silva; Sérgio Ribeiro Teixeira
Original assignee: Universidade Federal Do Rio Grande Do Sul
Priority date: 2012-01-20
Filing date: 2012-01-20
Publication date: 2021-04-13
Also published as: BR102012001392A2

Abstract

resumo equipamento e processo para deposição de materiais pulverizados em suportes particulados é descrito um equipamento para deposição de materiais pulverizados em suportes particulados que promove a agitação dos suportes dentro da região de evaporação através de um sistema de agitação variável, possibilitando encontrar as frequências de ressonância para cada suporte a ser impregnado e/ou revestido, produzindo um material evaporado extremamente puro e limpo, sem a necessidade das etapas de calcinação e redução química que podem gerar resíduos e contaminantes indesejados ·no material obtido. ainda, a é descrito um processo para deposição de materiais pulverizados em suportes particulados impregnados com qualquer tipo de metal, materiais semicondutores, poliméricos e cerâmicos, que produz catalisadores, cerâmicas metalizadas, cerâmicas magnéticas, suportes magnéticos, suportes metalizados, suportes recobertos com material semicondutor, suportes recobertos com material metálico, suportes recobertos com material bi-metálico, uso de cobertura sobre remédios, substratos com sistemas ainda não utilizados devido às limitações dos processos anteriores e outros processos ainda não utilizados nos processos convencionais.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção diz respeito a um equipamento e processo para deposição de materiais vaporizados em suportes particulados. Mais especificamente compreende um equipamento que permite a realização de processos deposição de materiais metálicos, cerâmicos, poliméricos e materiais semicondutores homogeneamente sobre suportes utilizando sistemas convencionais de vaporização com controle do percentual depositado na superfície do suporte a ser usado.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] A busca em obter produtos com o menor custo, sem gerar resíduos, mantendo ou melhorando suas propriedades físico-químicas, é constante do ponto de vista tecnológico. A tecnologia de recobrimento ou impregnação de suportes particulados é uma das áreas que busca não só novos materiais que venham atender cada vez melhor a produção de materiais mais leves e mais resistentes, mas melhorar cada vez mais as suas propriedades de superfície.

[003] A obtenção de novas partículas por novos métodos traz um vasto horizonte de possibilidades. Existem várias aplicações para materiais em forma de pó, que vão desde as aplicações estruturais (Alexander A. Golovin, Peter W. Voorhees, and Stephen H. Davis, Self-Assembly, Pattern Formation and Growth Phenomena in Nano-Systems, Series II:Mathematics, Physics and Chemistry - Vol. 216-, p. 123-156), ítens alimentares (K. Dhanalakshmi,S. Ghosal&S. Bhattacharya, Critical Reviews in Food Science and Nutrition, Volume 5,2011), medicamentos (David Morton, Qi Zhou, Li Qu, Ian Larson and Peter Stewart, 1st Electron. Conf. Pharm. Sci. 2011, a004:1-6; G. An, Dong Ying Ju, Pei Bian, T. Kumazawa, M. Okasabe, Advanced material Science and Technology, V -675-677, p. 303-306), entre outros.

[004] Os tratamentos sobre a superfície de materiais particulados apresentam melhorias nas suas propriedades físico-químicas, aumentam sua área de aplicação e fornecem ao mercado novos materiais a serem aplicados em suas áreas de interesse. (Li, Kang, Ceramic membranes for separation and reaction, British Library Cataloguing in Publication Data, John Wiley & Sons Ltd, The Atrium, Southern Gate, Chichester, 2007).

[005] No contexto da nanotecnologia, a síntese de nanopartículas em pó tem atraído uma atenção considerável (Muhammad D. P. , Mian M. N. , Jpak mater soc., 2010, 4(1); M.S. Datta, A. K. Bandyopadhyay and B. Chowdhyury, Indian J.Physics-A, 78 (2004)257; K.S. Kumara, H. Van Swygenhoven, S. Suresh, Acta Materialia 51 (2003) 5743-5774). Atualmente a obtenção de suportes impregnados ou recobertos com outros materiais é realizada, em sua maioria, a partir de processos químicos que utilizam diversas etapas até a obtenção do produto final. Também é realizado o recobrimento por processo físico. Muitos dos suportes utilizados ficam limitados a reações químicas possíveis e muitas vezes de baixa reprodutibilidade e controle, restringindo assim o seu uso. Além disso, algumas condições físicas agridem, ou até mesmo destroem os suportes, devido à incompatibilidade de diferentes suportes com os meios reacionais utilizados.

[006] A literatura técnica relata alguns dos métodos mais utilizados para a impregnação e recobrimento por meio químico, tal como impregnação, através de sais de metal, co-precipitação, micro-emulsão, sol-gel, troca iônica (Ion-Exchange);cold spray que compreende uma tecnologia para formar depósitos mediante pulverização de partículas em substratos em alta velocidade com um fluxo de gás supersônico, recobrimento por imersão que consiste em mergulhar perpendicularmente o substrato dentro da solução contendo o precursor e depois retirá-lo da mesma, Deposição Química à Vapor (CVD, Chemical Vapor Deposition), deposição eletroquímica ou galvanização, dentre outras.

[007] Os processos de deposição física também abrangem uma vasta área da indústria, sendo os processos mais citados são: vaporização por aquecimento resistivo, Pulverização Catódica por Magneto e Corrente Contínua (DC magnetron sputtering), Pulverização Catódica por Magneto com Radio Frequência (RF magnetron sputtering), feixe de elétrons (electron beam), Deposição Direta de Vapor (DVD, Direct Vapour Deposition), dentre outros.

[008] O cuidado com os dejetos industriais originados por revestimentos químicos de eletrodeposição é uma preocupação não só da empresa que realiza, bem como a sociedade que sofre com vazamentos ou mesmo a irresponsabilidade com o manuseio destes resíduos. Para os processos de deposição física, a geração de resíduos no processo é muito inferior ao químico, a qualidade e a pureza dos materiais é melhor controlada, bem como sua forma e massa. A redução do número de etapas nos processos de deposição física até a obtenção do produto final também é um fator favorável.

[009] Dentre todos os métodos descritos, os métodos de deposição física de vapor são os que possibilitam a deposição de uma maior gama de materiais em praticamente qualquer suporte (líquido ou sólido).

[0010] A literatura técnica evidencia essa flexibilidade do emprego deste tipo de metodologia. Foi demonstrado que é possível depositar sobre partículas de ferro em pó com diâmetro médio de 2μm uma camada de alumínio.( H. Kersten, P. Schmetz, G.M.W. Kroesen, Surface and coatings Technology 108109 (1998) 507-512). Estas partículas foram aprisionadas em um plasma de RF e nesta “nuvem” de plasma foi realizada a deposição do alumínio através de magnetron sputtering DC.

[0011] Foi também demonstrado a deposição sobre suportes através de magnetron sputtering dentro de um barril hexagonal girante (M. Hara a, Y. Hatano , T. Abe , K. Watanabe , T. Naitoh , S. Ikeno , Y. Honda, Journal of Nuclear Materials, 320(2003) p 265-271). Neste modelo foram realizados testes em polímeros (Takayuki Abe, Satoshi Akamaru , Kuniaki Watanabe , Y. Honda, Journal Alloys and Compunds 402 (2005) 227-232), algumas cerâmicas (Takayuki Abe, Shingo Higashide, Mitsuhiro Inoue, Satoshi Akamaru, Plasma Chem. Plasma Process (2007) 27:799-811), suportes para catalisadores (Mitsuhiro Inoue, Toshiharu Nishimura, Satoshi Akamaru, Akira Taguchi, Minoru Umeda, Takayuki Abe, Eletrochimica Acta 54 (2009) 4764-4771), em células à combustível (Arrelaine A. Dameron, Tim S. Olson, Steven T. Christensen, Jennifer E. Leisch, Katherine E. Hurst, Svitlana Pylypenko, Justin B. Bult, David S. Ginley, Ryan P. O’Hayre, Huyen N. Dinh, and Thomas Gennett, ACS Catalysis (2011) 1307- 1315) e em peças metálicas (Akira Taguchi, Tomohito Kitami, Satoshi Akamaru, Takayuki Abe, Surface Coatings Technology- 201 (2007) 9512-9517).

[0012] Entretanto, os métodos descritos até o presente momento se limitam a utilização de somente um tipo de deposição física. Por exemplo, a deposição no barril hexagonal, não permite o uso de outras técnicas de vaporização, tais como electron beam, CVD, resistivo, dentre outros. Além de ser um processo fechado, onde não é possível alocá-lo em outros equipamentos de vaporização.

[0013] Dessa forma, é objeto da presente invenção um equipamento e um processo que permite a realização de processos deposição de materiais metálicos, cerâmicos, poliméricos e materiais semicondutores homogeneamente sobre suportes particulados, utilizando sistemas de vaporização física, com controle do percentual depositado na superfície do suporte a ser usado, possibilitando o uso da maioria dos processos físicos de deposição, dito processo que se diferencia do processo utilizado por deposição física de barril hexagonal em função de prover agitação e pela possibilidade de utilizar outros tipos de métodos de vaporização.

SUMÁRIO

[0014] A presente invenção provê um equipamento para deposição de materiais vaporizados em suportes particulados que são agitados dentro da região de vaporização através de um sistema de agitação variável, possibilitando encontrar as frequências de ressonância para cada suporte a ser impregnado e/ou revestido.

[0015] A invenção provê um equipamento para deposição de materiais vaporizados em suportes particulados que produz um material recoberto extremamente puro e limpo, sem a necessidade das etapas de calcinação e redução química que podem gerar resíduos e contaminantes indesejados no material obtido.

[0016] A invenção provê um equipamento para deposição de materiais vaporizados em suportes particulados com um sistema de agitação de fácil instalação. O sistema de agitação pode ser adaptado para uso em câmaras de vaporização já existentes, trabalha com gerador de freqüências adequado aos materiais e recipientes a serem usados para transportar o suporte, e possibilita a redução de passos para a obtenção do produto final.

[0017] A invenção provê um processo para obtenção de suportes particulados recobertos ou impregnados homogeneamente com qualquer tipo de metal, materiais semicondutores, poliméricos e cerâmicos.

[0018] A presente invenção provê um equipamento para deposição de materiais vaporizados em suportes particulados dotado de um recipiente que possuí conector magnético de fácil acoplagem e de simples transporte na câmara de vaporização.

[0019] A presente invenção provê um equipamento para deposição de materiais vaporizados em suportes particulados dotado de um eixo móvel que possibilita a regulagem da distância do recipiente contendo o suporte particulado até os vaporizadores.

[0020] A presente invenção provê um processo para deposição de quaisquer tipos de materiais metálicos, semicondutores, poliméricos ou cerâmicos vaporizados sobre suportes particulados recobertos ou impregnados para produzir catalisadores, cerâmicas metalizadas, cerâmicas magnéticas, suportes magnéticos, suportes metalizados, suportes recobertos com material semicondutor, suportes recobertos com material metálico, suportes recobertos com material bi-metálico, uso de cobertura sobre remédios, substratos com sistemas ainda não utilizados devido às limitações dos processos anteriores e outros processos ainda não utilizados nos processos convencionais.

[0021] A presente invenção provê um processo para deposição de materiais vaporizados em suportes particulados que permite a deposição sobre líquidos que possuem baixa pressão de vapor e que não vaporizam com a pressão de base desejável para a deposição.

[0022] A presente invenção provê um processo para deposição de materiais vaporizados em suportes particulados que apresenta grande potencial industrial ao eliminar os processos de impregnação e calcinação.

[0023] A presente invenção provê um processo para deposição de materiais vaporizados em suportes particulados que possibilita nitretar peças de quaisquer formatos, permitindo uma nitretação por igual na superfície da peça.

BREVE DESCRIÇÃO DOS ANEXOS

[0024] A figura 1 apresenta uma representação esquemática do equipamento para deposição de materiais vaporizados em suportes particulados.

[0025] A figura 2 apresenta as imagens de microscopia eletrônica de transmissão da deposição de ouro sobre alumina, onde (a) apresenta partículas de tamanho médio de 15nm e (b) apresenta partículas com tamanho médio de 7nm, com alterações nos parâmetros de deposição.

[0026] A figura 3 mostra imagens de microscopia de varredura eletrônica (MEV) da deposição de cobre sobre alumina, analisada por mapeamento químico, onde (a) apresenta o mapeamento químico de cobre sobre o suporte e (b) apresenta a imagem do MEV do substrato observado.

[0027] A figura 4 mostra a comparação entre o catalisador produzido pelo processo e equipamento objeto da presente invenção e um catalisador comercial produzido pela empresa Degussa para a reação de hidrogenação de cicloexeno realizada a 6 bar de pressão de H2 e 75oC de temperatura.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0028] Para fins da presente invenção, os seguintes termos são conceituados:

[0029] Nanopartículas - objetos com tamanho na escala nanométrica, podendo ser selecionados dentre nanotubos, nanoporos, nanofios, nanopartículas e nanopilares ou similares, tendo ao menos uma dimensão variando de 0,5 a 200 nm;

[0030] Suporte Particulado - material com dimensões entre 0,1 μm até 10 mm que pode apresentar elevada área superficial, pode ou não ser ativo aos efeitos do material vaporizado e serve como sólido que é recoberto ou impregnado com materiais vaporizados, podendo ser cerâmico, polimérico, metálico, carbono, biomassa, etc;

[0031] Materiais Vaporizados - são todos os materiais que são usados nos processos de vaporização física, tal como os metais, cerâmicos, poliméricos e os semicondutores.

[0032] Conforme apresentado na figura 1, o equipamento para deposição de materiais vaporizados em suportes particulados, objeto da presente invenção, compreende uma câmara de vaporização (10) hermeticamente fechada, de forma a garantir a pureza do processo, dita câmara de vaporização (10) que apresenta na base um sistema de agitação (20) suportado por um eixo móvel (30).

[0033] Sobre o sistema de agitação (20) é disposto um recipiente de tratamento (40) para conter o suporte particulado e um sistema de aquecimento (50) que provê temperatura de até 300°C ao suporte particulado no recipiente de tratamento (40).

[0034] O sistema de agitação (20) é responsável por gerar oscilações no recipiente de tratamento (40), dito sistema de agitação (20) podendo ser mecânico, eletromagnético ou pneumático.

[0035] Na região superior da câmara de vaporização (10) são dispostos vaporizadores (60) de vaporização física.

[0036] A câmara de vaporização (10) apresenta válvulas de admissão de gases (70) controlada por controladores de vazão, ditas válvulas de admissão de gases (70) que controlam o fluxo de entrada e o percentual de cada gás (100) inerte ou reativo à vaporização.

[0037] Os controladores de vazão podem apresentar selo de segurança para ultra-alto vácuo.

[0038] A câmara de vaporização (10) apresenta sensores de pressão interna e controle de vácuo (11) e um sistema de vácuo (12).

[0039] O sistema de agitação (20) funciona pela ressonância das partículas através da propagação de ondas mecânicas originadas por um gerador de freqüência (13).

[0040] A geração da onda mecânica será proporcional ao recipiente de tratamento (40) onde o particulado está disposto para a deposição física; o recipiente (40) varia de acordo com a quantidade e as características dos suportes a serem usados.

[0041] A freqüência de oscilação do recipiente de tratamento (40) está vinculada com a freqüência de oscilação ressonante do suporte particulado.

[0042] As freqüências de trabalho do recipiente de tratamento (40) preferentemente estão entre 7Hz a 1kHz, com a possibilidade de realizar sistemas com onda portadora e modeladora, de acordo com o material particulado a ser usado.

[0043] Para a oscilação estar em condições de agitar o suporte eficientemente, é usado um gerador de função (não representado) assistido por computador dotado de um programa que provê uma variação abrupta na freqüência de trabalho, revolvendo o pó para posições extremas do recipiente de tratamento (40). A variação abrupta só é possível com um amplificador operacional de tensão e corrente variável, que atenda as freqüências geradas pelo programa.

[0044] O recipiente de tratamento (40) pode ter a forma de elipsóide concêntrico, que permite a homogeneização total das partículas para as oscilações de acordo com a freqüência emitida, ou a forma de um cone, conforme apresentado na figura 1, dito recipiente de tratamento (40) podendo ser de vidro, metal, cerâmico ou polimérico.

[0045] O eixo móvel (30) possibilita a regulagem da distância entre o recipiente de tratamento (40) até os vaporizadores (60), permitindo o translado do recipiente (40) sempre no mesmo nível, garantindo a segurança do translado. O movimento do eixo móvel (30) permite ajustar a altura de vaporização e também a retirada do recipiente de tratamento (40).

[0046] Sobre o sistema de agitação (20) é disposta uma mesa oscilatória (21) que trabalha sob e sobre molas ajustáveis para cada recipiente de tratamento (40) a ser usado. As molas permitem que o sistema “flutue”, diminuindo a demanda de energia para oscilar o sistema. Com potências da ordem de uma dezena de Watts já permitem uma oscilação superior a necessário para uma boa agitação das partículas.

[0047] O processo para deposição de materiais vaporizados permite o recobrimento ou impregnação de suportes particulados com qualquer tipo de metal, materiais semicondutores, poliméricos ou cerâmicos. Portanto, o objeto da presente invenção provê o recobrimento ou impregnação de suportes por sistemas de vaporização física, ao contrário dos processos convencionais de deposição química utilizados atualmente pela indústria.

[0048] O processo para deposição de materiais vaporizados em suportes particulados compreende em uma primeira etapa a escolha do material a ser vaporizado e do tipo de suporte a ser usado.

[0049] A seguir, é selecionada a taxa de vaporização de acordo com as condições de cada produto, onde a escolha da taxa de vaporização está relacionada com o tempo de vaporização para o recobrimento total ou parcial do suporte e com o tamanho médio das partículas do material vaporizado depositado sobre o suporte particulado.

[0050] Uma terceira etapa prevê o ajuste da distância do recipiente de tratamento (40) ao vaporizador (60) em função da taxa de vaporização definida.

[0051] Em uma etapa seguinte, o gerador de freqüência (13) é ligado na freqüência adequada de oscilação do sistema de agitação (20), que está relacionada com as características do suporte particulado e do recipiente de tratamento (40) a ser usado durante o processo de deposição.

[0052] A seguir, é realizada a evacuação da câmara de vaporização (10) que pode ser mediante processo lento no regime turbulento, garantido assim pequenos gradientes de pressão sobre o suporte particulado e provê a remoção da atmosfera da câmara de vaporização (10) sem derramar o suporte particulado para fora do recipiente de tratamento (40), ou mediante processo rápido e turbulento em uma antecâmara, garantindo assim a limpeza da câmara de vaporização (10). a. Opcionalmente, no processo turbulento, pode ser realizado conjuntamente o processo de aquecimento do suporte particulado. b. A evacuação para o regime molecular, se necessário, é realizada posteriormente ao processo turbulento.

[0053] A seguir, quando a pressão dentro da câmara de vaporização (10) atingir o valor necessário, a etapa de deposição do material vaporizado sobre o suporte particulado inicia. A pressão necessária depende do material a ser vaporizado e do principio de funcionamento do método físico de vaporização. Opcionalmente, dependendo do método de vaporização física escolhido, podem ser utilizados gases necessários para realizar a vaporização.

[0054] Os materiais a serem vaporizados podem ser selecionados dentre Titânio (Ti), Zircônio (Zr), Vanádio (V), Nióbio (Nb), Tântalo (Ta), Háfnio (Hf), Cromo (Cr), Molibdênio (Mo), Tungstênio (W), Ferro (Fe), Cobalto (Co), Níquel (Ni), Cobre (Cu),Cério (Ce), Prata (Ag), Alumínio (Al), Manganês (Mn), Zinco (Zn), Rutênio (Ru), Ródio (Rh), Paládio (Pd), Cádmio (Cd), Índio (In), Estanho (Sn), Antimônio (Sb), Rênio (Re), Irídio (Ir), Platina (Pt), Ouro (Au), Gálio (Ga), Germânio (Ge), Arsênio (As), Selênio (Se), Silício (Si), Carbono (C), Ítrio (Y), Lântanio (La), Bário (Ba), Dióxido de Silício (SiO2), Óxido de Háfnio(IV) HfO2, Alumina (Al2O3), Óxido de Estanho(IV) (SnO2), Estrôncio (Sr), Óxido de Índio (III) (In2O3), Óxido de Estrôncio (SrO), Nitreto de Alumínio (AlN), Rutanato de Strôncio (SrRuO3), óxido de estanho (IV) dopado com índio (ITO), Titanato de Estrôncio (SrTiO3), Óxido de Lantânio (III) (La2O3), Boro (B), Hexaboreto de Lantânio (LaB6), Óxido de Tântalo (V) Ta2O5, Carbeto de Boro (B4C), Trifluoreto de Lantânio (LaF3), Carbeto de Tântalo (TAC), Fluoreto de Lítio (LiF), Nitreto de Tântalo (III) TaN, Óxido de Bário (BaO), Magnésio (MG), Siliceto de Tântalo (TaSi2), Titanato de Bário e Estrôncio BaSrTiO3, Boreto de Magnésio MgB2, Térbio (Tb), Titanato de Bário (BaTiO3), Fluoreto de Magnésio (MgF2), Bismuto (Bi), Óxido de Magnésio (MgO), Óxido de Bismuto (Bi2O3), Óxido de Titânio (III) (Ti2O3), Titanato de Bismuto (Bi4Ti3O12), Diboreto de Titânio (TiB2), Ferrato de Bismuto (BiFeO3), Carbeto de Titânio (TiC), Nitreto de Boro (BN), Carbeto de Molibdênio (Mo2C), Nitreto de Titânio (TiN), Sulfeto de Molibdnêio (IV) (MoS2), Seleneto de Cádmio (CdSe), Sulfeto de Cádmio (CDs), Telureto de Cádmio (CdTe), Óxido de Titânio (II) (TiO), Dióxido de Titânio (TiO2), Cálcio (Ca), Siliceto de Molibdênio (MoSi2), Fluoreto de Cálcio (CaF2), Siliceto de Titânio (TiSi2), Óxido de Cálcio (CaO), Nitreto de Nióbio (NbN), Cádmio (Cd), Carbeto de Nióbio (NbC), Óxido de Vanádio (III) (V2O3), Óxido de Cério (IV) (CeO2), Óxido de Cério (II) (CEO), Nióbia (Nb2O5), Óxido de Vanádio (IV) (V2O5), Nitreto de Vanádio (VN), Dióxido de Vanádio (VO2), Pentóxido de Vanádio (VO5), Sulfeto de Níquel (NiS), Carbeto de Tungstênio (WC), Boreto de Cobalto e Ferro (CoFeB), Ósmio (Os), Óxido de Tungstênio (VI) WO3, Chumbo (Pb), Siliceto de Tungstênio (WSi2), Fluoreto de Chumbo (II) (PbF2), Óxido de Chumbo (II) (PbO), Óxido de Cromo (III) (Cr2O3), Telureto de Chumbo (PbTe), Seleneto de Chumbo (PbSe), Sulfeto de Chumbo (PbS), Óxido de Ítrio (III) (Y2O3), Carbeto de Cromo (Cr3C2), Titanato de Chumbo (PbTiO3), Óxido de Ítrio Bário e Cobre (YBCO), Siliceto de Cromo (CrSi2), Zirconato de Chumbo (PbZrO3), Óxido de Magnésio e Zinco (ZnMgO2), Óxido de Cobre (II) (CuO), Óxido de Cobre (I)_(Cu2O), Praseodímio (Pr), Óxido de Zinco (ZnO), Európio (Er), Óxido de Ferro (III) Fe2O3, Magnetita (Fe3O4), Óxido de Ferro (II) (FeO), Antimônio (Sb), Sulfeto de Zinco (ZnS), Selênio (Se), Óxido de Gálio (III) Ga2O3, Seleneto de Zinco (ZnSe), Telureto de Zinco (ZnTe), Nitreto de Gálio (GaN), Nitreto de Silício (Si3N4), Gadolínio (Gd), Carbeto de Silício (SiC), Zircônio (Zr), Boreto de Zircônio (ZrB2), Carbeto de Zircônio (ZrC), Óxido de Germânio (IV) GeO2, Óxido de Silício (II) SiO, Óxido de Zircônio (IV) ZrO2, poli- fluoreto de vinila (PVF), poli-fluoreto de vinilideno (PVDF), politetrafluoroetileno (PTFE), poli-clorotrifluoroetileno (PCTFE), Resina de polímero perfluoroalcóxico (PFA), poli-co-hexafluoropropilenotetrafluoroetileno (FEP), poli-co- etilenotetrafluoroetileno (ETFE), poli-co-clorotrifluoroetileno-etileno (ECTFE), Poliéterperfluorado (PFPE), polifluorenos, polifenilenos, polipirenos, poliazulenos, polinaftalenos, poliacetilenos, polifenilenovinileno, polipirróis, policarbazolas, polindolas, poliazepinas, politiofenos (PT), poli(3,4- etilenodioxitiofeno) (PEDOT), poli(p-sulfeto de fenileno) (PPS), polietileno (PE), polipropileno (PP), polimetilpenteno (PMP), polibuteno-1 (PB-1), Polisobutileno (PIB), Poliácido glicólico (PGA), Polietilenotereftalato (PET), Policaprolactona (PCL), polianidridos, Silicones, Poliamidas

[0055] Preferentemente, são utilizados materiais e gases de grau de pureza estabelecido, garantindo a qualidade do produto final.

[0056] Os materiais a serem vaporizados podem ser depositados ou co- depositados sobre o suporte particulado na forma de ligas ou misturados entre si.

[0057] Por fim, o produto é retirado da câmara de vaporização (10) diretamente no ambiente ou em uma antecâmara e posterior câmara de luvas, de forma a proteger, se necessário, a pureza e qualidade do produto.

[0058] Opcionalmente, é prevista uma antecâmara e uma câmara de luvas para materiais oxidantes ou tóxicos para prover a inserção do suporte no interior da câmara de vaporização (10).

Claims

1. EQUIPAMENTO PARA DEPOSIÇÃO DE MATERIAIS VAPORIZADOS EM SUPORTES PARTICULADOS caracterizado por compreender a) uma câmara de vaporização (10) hermeticamente fechada dotada de válvulas de admissão de gases (70) controlada por controladores de vazão, sensores de pressão interna e controle de vácuo (11) e um sistema de vácuo (12) b) um sistema de agitação (20) suportado por um eixo móvel (30) disposto na base da câmara de vaporização (10), dito sistema de agitação (20) que funciona pela ressonância do suporte particulado através da propagação de ondas mecânicas originadas por um gerador de freqüência (13) c) uma mesa oscilatória (21) disposta sobre o sistema de agitação (20), d) dita mesa oscilatória (21) que trabalha sob e sobre molas ajustáveis e) um recipiente de tratamento (40) disposto sobre o sistema de agitação (20) f) um sistema de aquecimento (50) do recipiente de tratamento (40) g) vaporizadores (60) de vaporização física na região superior da câmara de vaporização (10) h) um gerador de função (não representado) assistido por computador dotado de um programa que provê uma variação abrupta na frequência de trabalho através de um amplificador operacional de tensão e corrente variável.

2. EQUIPAMENTO PARA DEPOSIÇÃO DE MATERIAIS VAPORIZADOS EM SUPORTES PARTICULADOS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do sistema de agitação (20) ser mecânico, eletromagnético ou pneumático.

3. EQUIPAMENTO PARA DEPOSIÇÃO DE MATERIAIS VAPORIZADOS EM SUPORTES PARTICULADOS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato das frequências de trabalho do recipiente de tratamento (40) preferentemente se situarem entre 7Hz a 1kHz.

4. EQUIPAMENTO PARA DEPOSIÇÃO DE MATERIAIS VAPORIZADOS EM SUPORTES PARTICULADOS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do recipiente de tratamento (40) ter a forma de elipsóide concêntrico.

5. EQUIPAMENTO PARA DEPOSIÇÃO DE MATERIAIS VAPORIZADOS EM SUPORTES PARTICULADOS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do recipiente de tratamento (40) ter a forma de um cone.

6. EQUIPAMENTO PARA DEPOSIÇÃO DE MATERIAIS VAPORIZADOS EM SUPORTES PARTICULADOS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de opcionalmente ser prevista uma antecâmara e uma câmara de luvas anterior à câmara de vaporização (10).

7. PROCESSO PARA DEPOSIÇÃO DE MATERIAIS VAPORIZADOS EM SUPORTES PARTICULADOS, caracterizado por compreender as etapas de a) escolha do material a ser vaporizado b) escolha do tipo de suporte particulado a ser usado c) escolha da taxa de vaporização de processo de acordo com as condições de produção de cada produto, onde a escolha da taxa de vaporização está relacionada com o tempo de vaporização para o recobrimento total ou parcial do suporte e com o tamanho médio das partículas do material vaporizado depositado sobre o suporte particulado d) ajuste da distância entre o recipiente de tratamento (40) e o vaporizador (60) em função da taxa de vaporização definida e) ligar o gerador de freqüência (13) para oscilar o sistema de agitação (20) e agitar o substrato particulado f) evacuação da câmara de vaporização (10) g) vaporização do material sobre o sobre o suporte particulado h) retirada do produto final da câmara de vaporização (10).

8. PROCESSO PARA DEPOSIÇÃO DE MATERIAIS VAPORIZADOS EM SUPORTES PARTICULADOS, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato da evacuação da câmara de vaporização (10) ser realizada mediante processo lento no regime turbulento.

9. PROCESSO PARA DEPOSIÇÃO DE MATERIAIS VAPORIZADOS EM SUPORTES PARTICULADOS, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato da evacuação do substrato particulado ser realizado no regime turbulento em uma antecâmara antes de ser transportado para dentro da câmara de vaporização (10) já em vácuo.

10. PROCESSO PARA DEPOSIÇÃO DE MATERIAIS VAPORIZADOS EM SUPORTES PARTICULADOS, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato da evacuação para o regime molecular, se necessário, ser realizada posteriormente ao processo turbulento.

11. PROCESSO PARA DEPOSIÇÃO DE MATERIAIS VAPORIZADOS EM SUPORTES PARTICULADOS, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato dos materiais a serem vaporizados serem selecionados dentre Titânio (Ti), Zircônio (Zr), Vanádio (V), Nióbio (Nb), Tântalo (Ta), Háfnio (Hf), Cromo (Cr), Molibdênio (Mo), Tungstênio (W), Ferro (Fe), Cobalto (Co), Níquel (Ni), Cobre (Cu),Cério (Ce), Prata (Ag), Alumínio (Al), Manganês (Mn), Zinco (Zn), Rutênio (Ru), Ródio (Rh), Paládio (Pd), Cádmio (Cd), Índio (In), Estanho (Sn), Antimônio (Sb), Rênio (Re), Irídio (Ir), Platina (Pt), Ouro (Au), Gálio (Ga), Germânio (Ge), Arsênio (As), Selênio (Se), Silício (Si), Carbono (C), Ítrio (Y), Lântanio (La), Bário (Ba), Dióxido de Silício (SiO2), Óxido de Háfnio(IV) HfO2, Alumina (Al2O3), Óxido de Estanho(IV) (SnO2), Estrôncio (Sr), Óxido de Índio (III) (In2O3), Óxido de Estrôncio (SrO), Nitreto de Alumínio (AlN), Rutanato de Strôncio (SrRuO3), óxido de estanho (IV) dopado com índio (ITO), Titanato de Estrôncio (SrTiO3), Óxido de Lantânio (III) (La2O3), Boro (B), Hexaboreto de Lantânio (LaB6), Óxido de Tântalo (V) Ta2O5, Carbeto de Boro (B4C), Trifluoreto de Lantânio (LaF3), Carbeto de Tântalo (TAC), Fluoreto de Lítio (LiF), Nitreto de Tântalo (III) TaN, Óxido de Bário (BaO), Magnésio (MG), Siliceto de Tântalo (TaSi2), Titanato de Bário e Estrôncio BaSrTiO3, Boreto de Magnésio MgB2, Térbio (Tb), Titanato de Bário (BaTiO3), Fluoreto de Magnésio (MgF2), Bismuto (Bi), Óxido de Magnésio (MgO), Óxido de Bismuto (Bi2O3), Óxido de Titânio (III) (Ti2O3), Titanato de Bismuto (Bi4Ti3O12), Diboreto de Titânio (TiB2), Ferrato de Bismuto (BiFeO3), Carbeto de Titânio (TiC), Nitreto de Boro (BN), Carbeto de Molibdênio (Mo2C), Nitreto de Titânio (TiN), Sulfeto de Molibdnêio (IV) (MoS2), Seleneto de Cádmio (CdSe), Sulfeto de Cádmio (CDs), Telureto de Cádmio (CdTe), Óxido de Titânio (II) (TiO), Dióxido de Titânio (TiO2), Cálcio (Ca), Siliceto de Molibdênio (MoSi2), Fluoreto de Cálcio (CaF2), Siliceto de Titânio (TiSi2), Óxido de Cálcio (CaO), Nitreto de Nióbio (NbN), Cádmio (Cd), Carbeto de Nióbio (NbC), Óxido de Vanádio (III) (V2O3), Óxido de Cério (IV) (CeO2), Óxido de Cério (II) (CEO), Nióbia (Nb2O5), Óxido de Vanádio (IV) (V2O5), Nitreto de Vanádio (VN), Dióxido de Vanádio (VO2), Pentóxido de Vanádio (VO5), Sulfeto de Níquel (NiS), Carbeto de Tungstênio (WC), Boreto de Cobalto e Ferro (CoFeB), Ósmio (Os), Óxido de Tungstênio (VI) WO3, Chumbo (Pb), Siliceto de Tungstênio (WSi2), Fluoreto de Chumbo (II) (PbF2), Óxido de Chumbo (II) (PbO), Óxido de Cromo (III) (Cr2O3), Telureto de Chumbo (PbTe), Seleneto de Chumbo (PbSe), Sulfeto de Chumbo (PbS), Óxido de Ítrio (III) (Y2O3), Carbeto de Cromo (Cr3C2), Titanato de Chumbo (PbTiO3), Óxido de Ítrio Bário e Cobre (YBCO), Siliceto de Cromo (CrSi2- ), Zirconato de Chumbo (PbZrO3), Óxido de Magnésio e Zinco (ZnMgO2), Óxido de Cobre (II) (CuO), Óxido de Cobre (I)_(Cu2O), Praseodímio (Pr), Óxido de Zinco (ZnO), Európio (Er), Óxido de Ferro (III) Fe2O3, Magnetita (Fe3O4), Óxido de Ferro (II) (FeO), Antimônio (Sb), Sulfeto de Zinco (ZnS), Selênio (Se), Óxido de Gálio (III) Ga2O3, Seleneto de Zinco (ZnSe), Telureto de Zinco (ZnTe), Nitreto de Gálio (GaN), Nitreto de Silício (Si3N4), Gadolínio (Gd), Carbeto de Silício (SiC), Zircônio (Zr), Boreto de Zircônio (ZrB2), Carbeto de Zircônio (ZrC), Óxido de Germânio (IV) GeO2, Óxido de Silício (II) SiO, Óxido de Zircônio (IV) ZrO2, poli- fluoreto de vinila (PVF), poli-fluoreto de vinilideno (PVDF), politetrafluoroetileno (PTFE), poli-clorotrifluoroetileno (PCTFE), Resina de polímero perfluoroalcóxico (PFA), poli-co- hexafluoropropilenotetrafluoroetileno (FEP), poli-co- etilenotetrafluoroetileno (ETFE), poli-co-clorotrifluoroetileno-etileno (ECTFE), Poliéterperfluorado (PFPE), polifluorenos, polifenilenos, polipirenos, poliazulenos, polinaftalenos, poliacetilenos, polifenilenovinileno, polipirróis, policarbazolas, polindolas, poliazepinas, politiofenos (PT), poli(3,4-etilenodioxitiofeno) (PEDOT), poli(p-sulfeto de fenileno) (PPS), polietileno (PE), polipropileno (PP), polimetilpenteno (PMP), polibuteno-1 (PB-1), Polisobutileno (PIB), Poliácido glicólico (PGA), Polietilenotereftalato (PET), Policaprolactona (PCL), polianidridos, Silicones, Poliamidas.

12. PROCESSO PARA DEPOSIÇÃO DE MATERIAIS VAPORIZADOS EM SUPORTES PARTICULADOS, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato dos materiais a serem vaporizados serem depositados ou co-depositados sobre o suporte particulado na forma de ligas ou misturados entre si.