Implantes dentários normalmente são fabricados com titânio, devido as suas excelentes propriedades mecânicas e biocompatibilidade. Apesar de permitirem uma excelente integração funcional e histológica, a necessidade de satisfazer aos requisitos estéticos nem sempre é possível. Com o objetivo de substituir a infraestrutura metálica de próteses dentárias e implantes, cerâmicas estruturais foram melhoradas e tornaram-se cada vez mais populares na odontologia. Entre as cerâmicas dentárias, a zircônia tem emergido como um material versátil e promissor devido às suas propriedades biológicas, mecânicas e ópticas. O objetivo deste trabalho é avaliar a resistência à fadiga de implantes dentários Corpo Único de titânio e zircônia. Os resultados evidenciam que, mesmo com propriedades mecânicas inferiores ao titânio, a zircônia é um excelente material e uma alternativa viável a ser utilizada como implantes dentários sendo, porém, indicados para os dentes anteriores na qual a exigência em força máxima axial é menor do que em dentes posteriores.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2170.pdf: 3787702 bytes, checksum: e49e823ecb1a8ed7966faacafdad327e (MD5) Previous issue date: 2008-07-18 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this study a model that makes possible to foresee the limit of modifier oxide of surface that results in the complete support coating with a unit cells monolayer was proposed. From such limit, the lattice of the modifying material should be formed. According to the proposal, the identification of the crystalline phase of the modifier for coating levels lower than the delimited can be an indication that the deposition method adopted does not result in high dispersion. The model s applicability was demonstrated in aluminas coating with zirconium oxide by using a resin obtained through the polymeric precursors method for dispersion of modifier. The characterization results for X-ray diffraction (DRX) presented excellent correlation with the diagram built from the model. Concentrations maps obtained by energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS) evidenced that the modifier deposition occurs on the support. Through high resolution transmission electron microscopy (HRTEM) analysis a monophase material (alumina) without indication of amorphous phase was observed below the saturation limit. Above the limit, two different lattice parameters were observed in the images, being one associated to the alumina and other to the tetragonal zirconium oxide. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analyses proved that the increase in the zirconium oxide concentration is accompanied by enrichment of the surface by the modifier due to the coating formation. With this technique a strong support-coating interaction, with formation of Al-O-Zr bonds, was also detected. X-ray absorption spectroscopy (XAS) analyses reinforced the argument that the lattice was formed for concentrations above the saturation limit proposed in the model. A better dispersion was evidenced using multiple steps for dispersion of the modifier. Zeta potential measurements indicated attractive interactions more intense between support and resin than between modifier and resin, which explain the better dispersion possible when multiple steps were used. / Neste estudo foi proposto um modelo que possibilita prever o limite de óxido modificador de superfície que resulta no completo recobrimento de um suporte com uma monocamada de células unitárias. A partir de tal limite, deve ser formada a rede cristalina do material modificador. De acordo com a proposição, a identificação da fase cristalina do modificador para teores de recobrimento inferiores ao delimitado, é um indício que o método de deposição adotado não resulte em elevada dispersão. A aplicabilidade do modelo foi demonstrada no recobrimento de aluminas por óxido de zircônio, utilizando uma resina obtida via método dos precursores poliméricos. Os resultados de caracterização por difração de raios X (DRX) apresentaram excelente correlação com o diagrama construído a partir do modelo. Mapas de concentrações obtidos por espectroscopia de dispersão de energia (EDS), evidenciaram que a deposição do modificador ocorre sobre o suporte. Através de análise por microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução (HRTEM) observou-se, abaixo do limite de saturação, um material monofásico (alumina) sem indício de formação de fase amorfa. Acima do limite, dois parâmetros de rede distintos foram observados nas imagens, sendo um associado à alumina e outro ao óxido de zircônio tetragonal. Análises de espectroscopia fotoeletrônica de raios X (XPS) comprovaram que o aumento na concentração de zircônia é acompanhado do enriquecimento da superfície pelo modificador devido à formação do recobrimento. Com esta técnica detectou-se também uma forte interação suporte-recobrimento com formação de ligações Al-O-Zr. Análises de espectroscopia de absorção de raios X (XAS) reforçaram o argumento de que a rede cristalina foi formada para concentrações acima do limite de saturação proposto no modelo. Uma melhor dispersão do modificador sobre o suporte foi evidenciada quando o método de múltiplas etapas de deposição foi utilizado. Medidas de potencial zeta indicaram interações atrativas mais intensas entre suporte e resina frente à interações modificador e resina, o que explica a melhor dispersão obtida ao se utilizar múltiplas etapas de deposição.

Filmes cerâmicos têm sido usados para a proteção de estruturas metálicas como alternativas aos processos de cromação, os quais foram proibidos em muitos países por serem prejudiciais ao meio ambiente e à saúde humana. Além da minimização dos efeitos nocivos, o emprego desses filmes contribui para o prolongamento da vida útil das estruturas metálicas, pois apresentam grande resistência à oxidação, corrosão e erosão, além de demonstrarem boa resistência térmica e mecânica. Um dos métodos de obtenção de recobrimentos cerâmicos é o processo conhecido como sol-gel que possibilita a formação de materiais a baixas temperaturas de processamento, com controle microestrutural e boa adesão em substratos metálicos. Neste trabalho, um óxido misto de sílica/zircônia foi sintetizado por sol-gel, a partir da mistura de tetraeltilortossilicato (TEOS), isopropanol, água, HNO3 e acetato de zircônio (ZrAc), na razão molar 1:0,9:1:0,3:0,1, respectivamente. A homogeneização do sol foi realizada de duas formas, uma por agitação magnética e outra por sonicação. As misturas foram mantidas em estufa a 30 C para a formação do gel e posterior secagem. Análises de FT-IR, DRX e MEV foram realizadas em amostras de gel secas e sinterizadas a 1000, 1100 e 1200 C. Estas análises indicaram a presença de a-SiO2 (cristobalita) pouco cristalina e de ZrO2 tetragonal homogeneamente distribuídos nas amostras. Os dois métodos de homogeneização apresentaram resultados semelhantes em relação à distribuição das fases, porém a sonicação resultou em um gel mais transparente, indicando a presença de partículas de menores dimensões. Filmes de SiO2/ZrO2 foram obtidos por imersão de ligas de Al-2024 em uma mistura do sol homogeneizado por sonicação com um surfactante não iônico (Renex-100), na razão em massa de 1:0,2. Medidas de polarização potenciodinâmica dos substratos revestidos mostraram que seis camadas de filme de sílica/zircônia aumentam o potencial de corrosão da liga e diminuem as densidades de corrente dos processos anódicos e catódicos, indicando uma melhora na proteção do substrato contra o processo de corrosão. Análise de MEV mostrou a homogeneidade na distribuição dos átomos de Si e Zr depositados no substrato.

Materiais a base de zircônia (ZrO2) têm sido empregados como cerâmicas estruturais, revestimento para barreiras térmicas, catalisadores, eletrólitos para células a combustível, dispositivos óticos e eletrônicos, etc. A funcionalidade destes materiais é definida por suas propriedades físico-químicas e mecânicas, muitas das quais podem ser controladas pela microestrutura da fase cristalina, sendo a estabilização da fase tetragonal (ZrO2-t, estável acima de 1170C) desejada em muitas destas finalidades. Neste trabalho, compósitos de ZrO2-SiO2 com diferentes composições foram obtidos pelo método sol-gel catalisado por ácido, utilizando acetato de zircônio e tetraetóxissilano como precursores. Os materiais particulados obtidos foram submetidos a tratamentos térmicos entre 1000 e 1550C, com o objetivo de avaliar a estabilização da fase ZrO2-t. O processo sol-gel foi avaliado por FT-IR, fazendo-se o acompanhamento temporal das reações envolvidas, tendo-se verificado que o acetato de zircônio apresenta baixa velocidade de reação se comparado ao alcóxido de silício, o que pode induzir a formação de um gel difásico e justificar a formação de diferentes fases de sílica e/ou zircônia obtidos nas diferentes composições. A caracterização estrutural foi realizada por DRX, indicando a formação de ZrO2-t em todos os sistemas avaliados após tratamento térmico. O refinamento Rietveld possibilitou a análise da evolução desta fase nos diferentes sistemas, tendo-se verificado que para a amostra contendo 18% de zircônia (18ZrO2-82SiO2) houve a estabilização total da fase ZrO2-t. Com o aumento da quantidade de ZrO2 no sistema, observou-se o aumento no tamanho médio de cristalito e a estabilização parcial da fase tetragonal.

Neste trabalho, filmes a base de silício e zircônio obtidos via sol-gel foram avaliados como substitutos às camadas de conversão de cromo comumente empregadas como pré-tratamentos, na proteção de ligas de alumínio AA2024-T3 contra corrosão. O sistema sol-gel foi preparado a partir de tetraetoxissilano e acetato de zircônio, em meio ácido, usando álcool isopropílico como solvente. Características do sistema sol-gel associados à qualidade do filme depositado foram avaliadas, como a viscosidade do sol, adição de tensoativo, técnica de deposição do filme (dip coating e spray coating) e modo de secagem do filme em sistemas de multicamadas. Verificou-se que o filme mais homogêneo foi obtido adicionando-se 5% (m/m) de tensoativo não iônico Ultrol-L80 e deposição realizada em baixa condição de viscosidade do sol (~10cP). Tanto a deposição do filme via dip coating quanto via spray coating apresentaram-se eficazes para a deposição de uma camada homogênea de filme. A eficiência dos filmes depositados em relação à proteção contra corrosão foi avaliada em ensaios eletroquímicos (polarização potenciodinâmica e EIS), tendo-se verificado que uma camada de filme a base de silício e zircônio é suficiente para tornar a superfície da liga AA-2024 termodinamicamente mais estável e, portanto, menos propensa à corrosão, apresentando potencial de corrosão mais positivo e densidade corrente de corrosão menor que a liga de alumínio pura. Os ensaios de EIS indicaram que o filme depositado por spray coating aparentemente apresenta menor porosidade, resultando em maiores resistências do filme à transferência de carga, comparado ao substrato com uma camada de filme depositado por dip coating. Além disso, comparação com sistema de pré-tratamento convencional (alodine) mostrou que o filme de silício e zircônio apresenta eficiência comparável, podendo ser usado em substituição ao pré-tratamento e ao primer, pois confere boa adesão tanto ao substrato quanto à tinta do acabamento, atuando como barreira de proteção passiva.

A aplicação de camada de conversão de cromato é comumente realizada na superfície de ligas de alumínio para proteger estes materiais da corrosão. Apesar de sua inigualável eficiência e do desejável efeito autorreparador, este tratamento utiliza Cr6+, um agente carcinogênico e que pode acarretar graves consequências ambientais durante a destinação dos resíduos tóxicos e poluidores gerados durante o processo. Neste trabalho, avaliou-se um filme sol-gel de silício-zircônio contendo microemulsão de cério (SGMECe) como alternativa ao tratamento por cromação, optando-se por evitar o uso de compostos orgânicos voláteis (tóxicos), minimizar a geração de resíduos poluidores e, ainda, incorporar aditivos inibidores de corrosão em nanorreservatórios. O filme de silício-zircônio foi preparado pelo método sol-gel a partir de tetraetoxissilano e acetato dea zircônio; o elemento inibidor de corrosão foi introduzido no sol na forma de nanogotículas dispersas em um sistema de microemulsão água-em-óleo. Para o preparo da microemulsão utilizou-se óleo de Pinhão-manso como fase orgânica, uma solução aquosa de cério e tensoativos não-iônicos biodegradáveis, tendo sido a formulação e avaliação da estabilidade deste sistema propostas neste trabalho. Análise por microscopia eletrônica de varredura mostrou que os filmes SGMECe foram homogeneamente depositados e aderidos na superfície de ligas AA2024-T3, sem a necessidade de pré-tratamento por decapagem. Apesar de filmes sol-gel inorgânicos apresentarem baixa flexibilidade, induzindo a formação de trincas durante a evaporação de solvente, a incorporação de microemulsão parece ter minimizado a formação destes defeitos, provavelmente por diminuição da tensão capilar devido à presença do tensoativo. Ensaios eletroquímicos mostraram que o filme SGMECe atua como barreira passiva, inibindo cineticamente o processo de corrosão da liga de alumínio. Além disso, a adição de quantidades crescentes (de 3 a 7% em massa) de microemulsão de cério ao sol-gel resultou em aumento da resistência do filme e da resistência à transferência de carga, corroborando com a conclusão de que o filme SGMECe atua inibindo a corrosão da liga AA2024, sendo o cério o elemento ativo deste efeito inibidor.

O objetivo deste trabalho foi apresentar o estudo de corpos-de-prova de cobre revestidos com material cerâmico. Para esta finalidade foi desenvolvida uma metodologia para caracterizar o comportamento térmico dos referidos corpos-de-prova visando aplicação em câmaras de empuxo de motores foguete. Nos motores foguetes, a temperatura de combustão do par de propelentes líquidos pode atingir 3500K. Para garantir integridade estrutural da câmara, parte do fluxo de combustível é injetada dentro das paredes da câmara, reduzindo a temperatura da parede para níveis em torno dos 1000K. Entretanto, essa redução de temperatura não elimina completamente os altos gradientes de temperatura, que alteram as propriedades mecânicas do material usado na câmara de empuxo. Uma solução alternativa pode ser a utilização de materiais cerâmicos para revestimento das paredes internas da câmara, atuando como barreira térmica. A metodologia pretende avaliar a viabilidade de utilizar-se de materiais cerâmicos sobre corpos de cobre por meio do processo de aspersão térmica a plasma. Os corpos-de-prova de cobre da liga UNS C18200 foram revestidos com zircônia (ZrO2) estabilizada com 8,0% em peso de ítria (YO1,5). Na análise dos corpos-de-prova foram utilizadas caracterizações micrográficas, caracterizações térmicas e difrações por raios X. Por fim foram realizados ensaios térmicos como forma de avaliar qualitativamente a eficiência do revestimento em forma de barreira térmica estudado.