Orientador: Gelson Luis Adabo / Banca: Luís Geraldo Vaz / Banca: Guilherme Elias Pessanha Henriques / Resumo: O objetivo desta investigação foi determinar se os tratamentos térmicos podem alterar a resistência à tração e a dureza Vickers do Ti c.p. e da liga Ti-6Al-4V. Trinta corpos-de-prova na forma de halteres com 3,0 mm no segmento central e 42 mm de comprimento, obtidos por meio de uma matriz de alumínio, foram fundidos no sistema Rematitan. Os corpos-de-prova de Ti c.p. e Ti-6Al-4V foram divididos aleatoriamente em três grupos de 10 cada, e submetidos às seguintes condições de tratamento térmico: (1) controle; (2) T1 - aquecimento a 750ºC/2 h; (3) T2 - recozimento a 955ºC/1 h e envelhecimento a 620ºC/2 h. Ambos, aquecimento e resfriamento, foram realizados em atmosfera controlada de argônio. O ensaio de tração foi efetivado na máquina de testes mecânicos MTS modelo 810 à velocidade de 1,0 mm/min. Após o teste de tração uma das extremidades do corpo-de-prova foi embutida em resina acrílica, regularizada e polida antes da medida da dureza Vickers no durômetro Micromet 2100. As médias de resistência à tração e dureza Vickers foram comparadas estatisticamente usando o teste não-paramétrico de Kluskall-Wallis. Nos grupos de Ti c.p. não foram observadas diferenças significativas na resistência à tração, entretanto, na dureza Vickers os resultados do grupo T2 foram significativamente maiores que os outros grupos, que se mostraram iguais entre si. Na liga Ti-6Al-4V os grupos controle e T1 revelaram igualdade estatística em relação à resistência à tração, e significativamente superiores ao grupo T2. Quanto à dureza Vickers, diferenças estatisticamente significantes foram observadas entre os três grupos de tratamento térmico: T2>T1>controle. Não foi observada correlação entre as propriedades de resistência à tração e dureza Vickers. ...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of this investigation was to determine whether heat treatments could change the tensile strength and Vickers hardness of CP Ti and Ti-6Al-4V alloy castings. Thirty dumbbell rods, 3.0 mm in diameter at the central segment and 42 mm in length, obtained from an aluminum matrix, were cast for each metal in the Rematitan system. The specimens of CP Ti and of alloy Ti-6Al-4V, were divided randomly into three groups of ten each; then submitted to the following heat treatments: (1) control group, without heat treatment; (2) T2 - heat at 750ºC for 2 h; (3) annealing at 955ºC for 1 h and aged at 620ºC for 2 h. The heat treatments, as well as the cooling process were conducted in the furnace with argon atmosphere. The tensile strength was measured by means of a universal testing machine, MTS model 810, at a strain of 1.0 mm/min. After the tensile testing the specimens were embedded in acrylic resin, grounded and polished prior to hardness measurements, using the Vickers tester Micromet 2100. The means and standard deviations of tensile strength and Vickers hardness were statistically compared using Kruskal-Wallis non-parametric test at a=0.05 significance level. In CP Ti groups, no statistically significant differences in tensile strength were observed; however, in Vickers hardness the results of group T2 were significantly higher than the other groups, which showed similar mean values among themselves. In Ti-6Al-4V alloy, the control and T1 groups revealed statistically higher tensile strength when compared to T2 group, with no significant difference between control and T1 group. Regarding Vickers hardness, statistically significant differences were observed among the three heat-treatment groups: T2>T1>control...(Complete abstract, click electronic access below) / Mestre

Orientador: Eduardo Hochuli Vieira / Banca: Osvaldo Magro Filho / Banca: Adalberto Luiz Rosa / Resumo: Proposição: Caracterizar, química e morfologicamente, superfícies de implantes constituídos de ligas de titânio/molibidênio (Ti-15Mo), modificadas por feixe de laser, comparando-as com implantes da mesma liga com superfície usinada, empregando-se análises biomecânica, histológica e histométrica. Material e método: Dezesseis coelhos receberam 1 implante por tíbia das seguintes superfícies: superfície usinada (SU) e superfície modificada por laser (SML). Após 8 semanas foi realizado o teste biomecânico em 6 animais. As amostras teciduais dos outros 10 animais foram submetidas à análise histológica e histométrica da interface osso-implante. As superfícies dos implantes foram analisadas por MEV e EDS, antes da realização do procedimento cirúrgico. Resultado: A caracterização da superfície mostrou uma topografia rugosa, regular e homogênea, promovida pela irradiação por laser. A análise por EDS mostrou ausência de contaminação da superfície pelo método de modificação. O resultado na remoção por torque, no período, foi 51,5 N.cm para SU e > 90 N.cm para SML. A análise histológica mostrou formação e um íntimo contato do tecido ósseo em 42% da superfície do implante SML, o que não foi constatado no implante SU (24%). Dados histométricos (BIC%) mostraram diferenças estatisticamente significativas entre o grupo SU e o SML, para o implante inteiro (p = 0.0012), as 3 melhores espiras consecutivas da região cortical (p = 0.0012) e o espaço medular (p = 0.0082). Conclusão: O tratamento a laser é um procedimento limpo, reprodutível e promove características físico-químicas e topográficas, importantes para a osseointegração. Os implantes de Ti-15Mo com SML apresentaram resultados biomecânicos, histológicos e histométricos superiores aos usinados / Abstract: Purpose: Characterize, chemically and morphologically, implants surfaces of titanium/molybdenum alloy (Ti-15Mo), modified by laser beam, and comparing them with the same alloy implants with machined surface, using biomechanical, histological and histometric analysis. Material and method: Sixteen rabbits received 1 implant by tibia of the following surfaces: machined surface (MS) and laser-modified surface (LMS). After 8 weeks a biomechanical test was performed in 6 animals. The tissue samples of the other 10 animals were submitted to histological and histometric analysis of bone-implant contact. The surfaces of the implants were analyzed by SEM and EDX prior to the surgical procedures. Result: The characterization of the surface showed a rough, regular and homogeneous topography, caused by laser irradiation. The EDX analysis showed no contamination of the surface by the method of modification. Average removal torque in the period was 51.5 N.cm for MS and > 90 N.cm for LMS. Histological analysis showed bone formation and close contact of bone tissue on 42% of the LMS implant surface, which was not observed in the MS implants (24%). Histometric data (BIC%) showed statistically significant differences between the control and test group for the entire implant (p = 0.0012), the 3 best consecutive spires of the cortical (p = 0.0012) and medullary area (p = 0.0082). Conclusion: The laser treatment is a clean, reproducible procedure, and promotes important physico-chemical and topographic characteristics for osseointegration. The Ti-15Mo implants with LMS showed better biomechanical, histological and histometric results than the machined ones / Mestre

Resumo: As ligas Ti-Nb são apropriadas para uso em implantes devido a sua alta resistência e biocompatibilidade. Um dos métodos de obter estas ligas é a metalurgia do pó, pois ele permite obter peças próximas ao seu formato final. Teorias indicam que a razão de densificação varia inversamente como uma função do tamanho da partícula. O aumento de interesse na fabricação de materiais nanoestruturados (partículas menores que 100 nm) é devido à possibilidade de obter um material sinterizado em um tempo menor e em temperaturas mais baixas, com uma melhor densificação do que pós convencionais, pois é mais reativo. Neste trabalho, após hidrogenação e moagem de alta energia por até 60 min, obteve-se pós de hidreto de titânio e hidreto de nióbio, com estrutura ultrafina/nanométrica, que auxilia o processo de difusão numa posterior etapa de sinterização. Meios de moagem de diferentes materiais (aço inoxidável e nitreto de silício - Si3N4) foram usados. Independentemente dos meios de moagem usados, o material obtido apresentou aproximadamente 5% das partículas com valores cumulativos de tamanhos de até 100 nm. Mas, o material obtido do recipiente de Si3N4 após 20 min de moagem apresentou uma maior porcentagem de partículas com diâmetros médios equivalentes entre 40 nm e 1000 nm, correspondente a 29%. / Abstract: The Ti-Nb alloys are suitable for use in implants due to their high tensile strength and biocompatibility. One of the methods to obtain these alloys is the powder metallurgy, because it allowing to get pieces closer to near-net-shape. Theories showing that the densification rate range conversely like a function of the grain size. The great interest in the manufacturing of nanostructured materials - NsM (particles smaller than 100 nm) is due to possibility to obtain a sintered material in a smaller time and in more low temperatures than conventional powders, with the best densification, because it is more reactive. In this work, after hydrogenation and use of higher energy ball milling by until 60 min, were obtained powders of titanium hydride and niobium hydride, with ultra-fine/nanometric structure, what help in the diffusion process during a later stage of sintered. Milling medium of different materials (stainless steel and silicon nitride - Si3N4) were used. Independently of the grinding medium used, the material obtained exhibit approximating 5% of the particles with the cumulative values of size until 100 nm. But, is the possible to verify that the material obtained of the Si3N4 vessel, after milling by 20 min, exhibited a greater percentage of particles with average equivalent diameters between 40 nm and 1000 nm, than correspond to 29%. / Orientador: Tomaz Manabu Hashimoto / Coorientador: Carlos Alberto Alves Cairo / Banca: Antonio Jorge Abdalla / Banca: Alfeu Saraiva Ramos / Mestre

Orientador: Carlos Roberto Grandini / Banca: Ana Paulo Rosifini Alves Claro / Banca: Paulo Sergio da Silva Junior / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: Atualmente, existe a necessidade de se encontrar materiais para o uso como biomateriais, principalmente em relação às suas propriedades mecânicas. Com isso, procura-se ligas com excelente biocompatibilidade, passividade química extrema e propriedades mecânicas para um bom comportamento do material a longo prazo. Amparado por excelentes propriedades, o titânio e suas ligas têm sido amplamente utilizados por várias décadas como materiais para implantes e dispositivos médicos em todo mundo. A liga Ti-6A1-4V ainda é a principal liga de titânio usada como biomaterial no Brasil, mas devido à preocupação sobre a toxidade do alumínio e do vanádio a longo prazo, têm sido desenvolvida novas ligas sem a presença destes elementos. Dentre as ligas binárias estudadas, a liga Ti-Zr apresenta propriedades vantajosas como boa resistência a tração, baixa densidade, boa biocompatibilidade. Neste trabalho amostras de Ti-5%p.Zr e Ti-10%p.Zr são submetidas a tratamentos térmicos de homogeneização e duas dopagens com oxigênio para verificar a influencia do processamento nas propriedades das ligas. As amostras foram caracterizadas através de medidas de densidades, microdureza, difração de raios X com análise de Rietveld, Análise Química, Análise de gases e ensaios de citotoxicidade. Ensaios no pêndulo de torção revelam o espectro anelástico das amostras e a resposta elástica do mesmo em função da temperatura. Através dos resultados pode-se obter uma relação entre a concentração de oxigênio e as propriedades mecânicas, estruturais e biocompatibilidade das ligas estudadas / Abstract: Nowadays, there is a need to find reliable material for use as biomaterials, especially in relation to their mechanical properties. With this comes the search for alloys with excellent biocompatibility, extreme chemical passivity and mechanical properties in an effort to create a satisfactory long-term material. With the support of excellent properties, titanium and its alloys have benn widely used for several decades as materials for orthopedic and dental implants and medical devices worldwide. The Ti-6A1-4V alloy is still the main titanium alloy used as a biomaterials in Brazil, but due to concerns about the long-term toxicity of aluminum and vanadium, new alloys have benn developed without the presence of these elements. Among the binary alloys studied, Ti-ZR has advantageus properties such as good tensile strength, low density, good biocompatibility. In this work samples of Ti-5%p.Zr and Ti-10%p.Zr are subjected to heat treatment and homogenization of two doping with oxygen to check the influence of processing on the properties of alloys. The samples were characterized by density measurments, microhardness, X-ray diffraction with Rietveld analysis, Chemical Analysis, Analysis of gases and in vitro cytotoxicity tests. Torsion pendulum tests show the anelastic spectrum of samples and the same elastic response as a function of temperature. through the results we can obtain a relationship between oxygen concentration and mechanical properties, structural and biocompatibility of the alloys studied / Mestre

Orientador: Carlos Roberto Grandini / Banca: Neide Aparecida Mariano / Banca: Ana Paula Rosifini Alves Claro / Banca: Rafael Francisco Lia Mondelli / Banca: João Manuel Domingos de Almeida Rollo / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: Titânio e suas ligas são empregados em aplicações biomédias, pois possuem excelente biocompatibilidade com o organismo humano, uma excelente resistência à corrosão em meio biológico além de uma ótima resistência mecânica/densidade. Diversas propriedades do titânio comercialmente puro podem ser melhoradas com a adição de elementos substitucionais e intersticiais, e por técnicas de processamentos termomecânicos. o objetivo neste trabalho foi estudar o efeito de oxigênio intersticial presente em ligas do sistema binário. Ti-Mo (5-20% em peso de Mo) em seu comportamento mecânico utilizando ensaios de dureza, módulo de elasticidade dinâmico e ensaio de tração, em cinco condições de estudo: após o forjamento rotativo a quente, tratamento térmico e após dopagem com oxigênio, com três diferentes teores deste elemento. As amostras foram preparadas em forno a arco e caracterizadas por medidas de composição química, análise de gases, difração de raios X, microscopia óptica e eletrônica de varredura, espectroscopia por energia dispersiva e medidas de densidade. Após as dopagens com oxigênio, observou-se um aumento na dureza da liga Ti-5Mo devido ao aumento na fração volumétrica da fase a'. Para a liga Ti-10Mo, os valores após as dopagens permaneceram próximos à condição após tratamento térmico, não ocorrendo variações expressivas. Para as ligas Ti-15Mo, verificou-se uma diminuição na dureza provavelmente devido ao resfriamento rápido realizado após as dopagens com oxigênio. Os valores do módulo de elasticidade da liga Ti-5Mo aumentaram com o aumento da concentração de oxigênio, pois ocorreu um aumento na fração volumétrica da fase a'. Com relação aos valores de módulo de elasticidade da liga Ti-10Mo, não se observam variações significativas devido à adição de oxigênio. Para as ligas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Titanium and its alloys are used in biomedical applications because they have excellent biocompatibility with human organisms, an excellent corrosion resistance in biological mediums, and great mechanical strength/density. Several properties of commercially pure titanium can be improved by the addition of interstitial and substitutional elements or by thermo-mechanical processing techniques. The purpose of this work is to study the effect of interstitial oxygen present in binary Ti-Mo systemj alloys (5-20% in weight of Mo) on its mechanical behavior, using hardness testing, dynamic elasticity modulus and tensile test on five conditions: after swaging, after heat treatment, and after oxygen doping, with three different levels of this element. The samples were prepared in an arcmelting furnace and were characterized by measures of chemical composition, gas analysis, x-ray diffraction, electron and optical microscopy, energy dispersive spectroscopy, and density measurements. After the doping with oxygen an increase in hardness of the Ti-5Mo alloy due to the increased volumetric fraction of a' phase was observed. For the Ti-10Mo alloy, the values after the doping were similar to those after heat treatment, and no expressive variations occurred. For the Ti-15Mo and Ti-20Mo alloys, there was a decline in hardness, probably due to rapid cooling after the doping with oxygen. The values of the elasticity modulus Ti-5Mo alloy increased with increasing oxygen concentration, because ther was an increase in the volumetric fraction of a' phase. With respect to the values of elasticity modulus of the Ti-10Mo alloy, no significant variations due to the addition of oxygen were observed. For the Ti15Mo and Ti-20Mo alloys, the introduction of oxygen decreased the elasticity modulus, because, with the increase in distance between the atoms, there was... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Carlos Roberto Grandini / Banca: Sandra Giacomin Schnider / Banca: Eduardo Carlos Bianchi / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: A utilização de biomateriais do reparo do tecido ósseo tem revolucionado a Ortopedia e a Odontologia atuais. Um metal estudado para estas aplicações é o titânio e suas ligas, pois possuem um excelente grau de biocompatibilidade com o organismo humano, uma excelente resistência à corrosão em meio biológico e uma ótima relação resistência mecânica/densidade. Estas propriedades são fortemente influenciadas pela presença de lementos intersticiais e as medidas de atrito interno têm sido muito utilizadas para verificar o comportamento destes elementos em materiais. O objetivo neste trabalho foi estudar o efeito de elementos intersticiais nas propriedades da liga Ti-10Mo (% em peso), por meio de medidas de difração de raios X, microscopia eletrônica e varredura, testes de citotoxidade, corrosão e espectroscopia mecânica. As amostras foram submetidas a tratamentos térmicos de recozimento e dopagem com oxigênio. Os testes de biocompatibilidade mostraram que não houve nenhuma resposta indireta. Os extratos dos materiais não interferiram no desenvolvimento, crescimento e proliferação das células. Foi detectada uma melhora na taxa de corrosão, juntamente com um aumento do potencial de corrosão, com a dopagem do material, características estas interessantes para um biomaterial. Os resultados de espectroscopia mecânica mostraram a presença de uma estrutura de relaxação após a dopagem com oxigênio em torno de átomos dos elementos que compõem a liga. Observou-se que a adição de oxigênio intersticial causou um aumento no módulo de elasticidade, o que é ruim quando se trata de um biomaterial para implantes ortopédicos. / Abstract: The use of the biomaterials in the repair of the bone tissue has been revolutionizing the Orthopedics and the Odontology. A metal very studied for these applications is the titanium and its alloys, because they possess an excellent corrosion resistance in a biological media and a good relationship mechanical strength/density. These properties are strongly influenced by the presence of interstitial elements and the internal friction measurements have been a lot used to verify the behavior of these interstitial elements in materials. The objective of this work was to study the effect of interstitial elements in the properties of the Ti-10Mo (%in weight) alloy, through X-ray diffraction, scanning electron microscopy, cytotoxicity tests, corrosion and mechanical spectroscopy. The samples were submitted to heat treatments of annealing and oxygen doping. The biocompatibility tests showed that there was not any indirect cytotoxic answer. The extracts of the materials didn't interfere in the development, growth and proliferation of the cells. An increase in the corrosion rate was detected, with an increase of the corrosion potential, with the oxygen doping, interesting for applications as biomaterial. The mechanical spectroscopy results showed the presence of a relaxation structure after the oxygen doping that was attributed mainly to the stress-induced ordering of the oxygen atoms around the atoms that compose the alloy. It was observed an increase in the elasticity with the oxygen doping, what is bad when it is a biomaterial. / Mestre

Resumo: O projeto de aeronaves convencionais, em geral, apresentam uma série de dificuldades de se realizar de maneira eficiente um amplo número de missões, uma vez que para atender esses requisitos estas aeronaves deveriam ser capazes de realizar grandes alterações em sua geometria. Surge então um novo conceito de projeto de aeronaves, as chamadas aeronaves adaptativas, as quais são capazes de alterar sua geometria, de modo a adaptar a aeronave a um dado tipo de missão. Este novo conceito se tornou ainda mais atrativo com os avanços tecnológicos promovidos pelo estudo de novos materiais, os chamados materiais inteligentes, que apresentam alta densidade de energia, vantagem que leva a uma redução de peso nos mecanismos atuados desta maneira. Este trabalho apresenta um novo modelo adaptativa, utilizando fios atuadores de ligas de memória de forma para realizar uma rotação relativa entre duas seções de um aerofólio, este mecanismo possibilitaria a variação da linha de arqueamento de uma seção aeronáutica. Neste trabalho uma modelagem matemática para se descrever o comportamento deste sistema é apresentada, bem como um modelo aerodinâmico para se verificar o comportamento do sistema em funcionamento. Um controlador do tipo nebuloso é ainda projetado para se controlar a forma do perfil, e ensaios experimentais são conduzidos para se verificar a modelagem termo-mecânica apresentada. / Abstract: Conventional airplane design, in general, has a large difficulty to attend in an efficient way several mission requirements, once that to attend these requirements the airplane has to perform great shape changes in its structure. Motivated by this problem a new concept in airplane design arise, one called morphing airplanes, which are air vehicles capable of changing its shape to adapt it self to a defined mission. This new concept became even more attractive with the development of active smart material, which can be a high power density actuator, reducing the weight of such morphing mechanism. This work proposes a novel model for morphing wings, using a pair of shape memory alloy wires to create a rotation between two wing sections, this mechanism allows the airfoil to change its camber line. A mathematical model is derived to describe the thermo-mechanical structure behavior, and also an aerodynamic model is investigated. A fuzzy controller is designed to control the system shape, and some experimental tests are used to verify the thermo-mechanical modeling proposed. / Orientador: Vicente Lopes Junior / Coorientador: Carlos de Marqui Junior / Banca: Gustavo Luiz Chagas Manhães de Abreu / Banca: Álvaro Martins Abdalla / Mestre

Orientador: Carlos Roberto Grandini / Banca: Paulo Afonso Silveira Francisconi / Banca: Ana Paula Rosifini Alves Claro / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: O crescente aumenta na expectativa de vida da população tem resultado numa igual demanda e procura por biomateriais metálicos. Biomateriais metálicos são utilizados na substituição ou recuperação de ombros, joelhos, quadril e cotovelos. As ligas a base de Ti são materiais promissores para tais fins, pois apresentam uma excelente biocompatibilidade, ótima resistência à corrosão em meio biológico. Essas características são grandemente influenciadas pela presença de elementos substitucionais e oxigênio intersticial e a técnica do atrito interno constitui um aliado bastante importante na análise dos resultados deste trabalho. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é analisar a influência do exigênio intersticial nas propriedades das ligas Ti-8Ta e Ti-16Ta (% em peso). As medidas de atrito interno foram utilizadas para obtenção do módulo de elasticidade dinâmico das ligas estudadas, pois esta grandeza está experimentalmente associada ao amortecimento das vibrações livres do sistema, a dissipação de energia elástica e a frequencia de oscilação do sistema. Para tais medidas empregou-se um Pêndulo de Torção com frequencia de oscilação de aproximadamente 30Hz e temperatura na faixa de 230 a 350K. As ligas estudadas passaram por processos de tratamento térmico e dopagens com oxigênio e foram caracterizadas por medidas de densidade, difração de raios X e posterior refinamento de Rietveld, microdureza, módulo de elasticidade e testes de citotoxicidade in vitro. Os testes iniciais de biocompatibilidade mostram que não houve nenhuma resposta citotóxica, originando resposta celular satisfatória. As medidas de microdureza apresentam valores menores que os encontrados na literatura e as medidas de raios X mostram picos característicos da fase 'alfa' do titânio. Na análise de Rietveld verificou-se a presença de estrutura martensítica 'alfa' e fase 'beta' para ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The accelerating increase in life expectancy of the population has resulted in greater demand and more searches for metallic biomaterials. Metallic are extensively used in the replacement or restoration fo shoulders, knees, hips and elbows. Ti-based alloys are promising materials for such purposes, because they present excellent biocompatibility, a great mechanical strengh/density relation and a high corrosion resistance in a biological medium. These characteristics are greatly influenced by the presence of substitutional elements and interstitial oxygen. The internal friction technique is a very important ally in the analysis of the results of this work. Thus, the purpose of this work is to analyze the influence of insterstitial oxygen on the properties of Ti-8Ta and Ti-16Ta alloys (wt%). Internal friction measurements were used to obtain the dynamic elasticity modulus of the alloys studied, because this quantity is experimentally associated with the damping of free vibration of the sytem, which is related to the elastic energy dissipation and the oscillation frequency of the system. For such measurements, a torsion pendulum was employed, with an oscillation frequency of approximately 30 Hz and temperature in the range of 230-350 K. The alloys underwent heat treatment and oxygen doping processes, and were characterized by density, x-ray diffraction and subsequent refinement of Rietveld, microhardness and elasticity modulus measurements, and in vitro cytotoxicity tests. The initial biocompatibility tests showed that there was no cytotoxic answer, giving origin to a satisfactory cellular response. Microhardness measurements had values less than found in the literature, and x-rays showed characteristic peak of the titanium 'alfa' phase. In the Rietveld analysis, observed were the presence of martensitic 'alfa' structure and a 'beta' phase for all sample and conditions studied. The ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Renata Garcia Fonseca / Banca: Carlos Alberto dos Santos Cruz / Banca: Mauro Antônio de Arruda Nóbilo / Resumo: O reparo em próteses metalocerâmicas é um procedimento útil em determinadas situações clínicas. Recentemente surgiram no mercado alguns materiais designados para tal finalidade que, segundo seus fabricantes, são promissores. Neste trabalho foi avaliada a resistência ao cisalhamento de determinados sistemas de reparo para metalocerâmicas. Foram confeccionadas amostras cilíndricas em liga de NiCr (Vera Bond II) e em porcelana feldspática (Noritake). Após inclusão destas em anel de PVC, suas superfícies foram lixadas (320) e, com auxílio de matriz bi-partida (5 mm diâmetro e 2 mm altura), receberam um dos seguintes tratamentos (n=10): 1) sistema Clearfil SE Bond/Clearfil AP-X (Kuraray), 2) sistema Bistite II DC/Palfique (Tokuyama), 3) sistema Cojet Sand/Z100 (3M-ESPE), 4) jateamento com Al2O3 e sistema Scotchbond Multi Uso Plus/Z100 (3M-ESPE) (grupo controle), e 5) jateamento com Cojet Sand e sistema Scotchbond Multi Uso Plus/Z100. Os corpos-de-prova foram armazenados por 24 horas em água destilada a 37ºC, termociclados (1.000 ciclos - 5º a 55ºC) e, então, deixados nas condições descritas acima por mais 8 dias. O ensaio foi realizado em máquina MTS 810 com velocidade de 0,5 mm/min. Os valores originais foram submetidos à análise de variância (ANOVA) e teste de Tukey. No metal, as médias de resistência dos grupos de 1 a 5 foram respectivamente de 18,40 MPa (B), 8,57 MPa (D), 25,24 MPa (A), 16,26 MPa (BC) e de 13,11 MPa (C) (valor crítico 3,2). Em porcelana, foram de 16,91 MPa (B), 18,04 MPa (AB), 19,54 MPa (AB), 21,05 MPa (A) e de 16,18 MPa (B) (valor crítico 3,7). A melhor opção mediante exposição em metal foi o sistema Cojet Sand. Em porcelana, os sistemas Scotchbond Multi Uso Plus associado ao jateamento com Al2O3, Cojet Sand e Bistite II DC apresentaram os melhores resultados. / Abstract: Fracture of porcelain in metal-ceramic restorations is a common clinical problem and sometimes the repair is a useful solution. Recently some new repair materials with promising results according to their manufactures are available. The aim of this study was to evaluate the shear bond strengths of porcelain repair systems. Fifty disks in NiCr alloy (Vera Bond II) and in feldspatic porcelain (Noritake) were made. The specimens were included in acrylic resin and the surfaces were ground with 320-grit silicon carbide paper. Metal and porcelain specimens were divided into five groups of ten each and the bonding sites received one of the following treatments: 1) Clearfil SE Bond/Clearfil AP-X (Kuraray), 2) Bistite II DC/Palfique (Tokuyama), 3) Cojet Sand System/Z100 (3M-ESPE), 4) air-abrading with Al2O3 and Scotchbond Multi Purpose/Z100 (3M-ESPE) (control group) and 5) air-abrading with Cojet Sand and Scotchbond Multi Purpose/Z100. After storage for 24 hours in distilled water at 37°C, thermocycling (1.000 cycles - 5º and 55ºC) and storage for more 8 days at the same conditions above, the shear bond strength test was performed in a testing machine MTS 810 at a crosshead speed of 0.5mm/min until fracture. Statistical analysis of the data was accomplished by analysis of variance (ANOVA) and Tukey's test. In metal, the bond strengths of groups 1 to 5 were, respectively 18,40 MPa (B), 8,57 MPa (D), 25,24 MPa (A), 16,26 MPa (BC) and 13,11 MPa (C). In porcelain, the bond strengths of the five groups were 16,91 MPa (B), 18,04 MPa (AB), 19,54 MPa (AB), 21,05 MPa (A) and 16,18 MPa (B). The best option when occurs metal exposure is Cojet Sand System. In porcelain, air-abrading with Al2O3 and Scotchbond Multi Purpose, Cojet Sand System and Bistite II DC showed the best results. / Mestre

Orientador: Carlos Roberto Grandini / Banca: Waldek Wladimir Bose Filho / Banca: Sandra Giacomin Schneider / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: Os recentes avanços científicos permitiram um aumento significativo na qualidade de vida e por consequência, na longevidade. Como consequência disso, a população de idosos aumentou consideravelmente e com isso, doenças relacionadas à idade como osteoporose levam o governo a ter que gastar consideráveis quantias em próteses ortopédicas. Há também uma grande demanda devido aos acidentes de trânsito. Os materiais metálicos mais usados na manufatura de próteses são divididos em três grupos: aços inoxidáveis, ligas a base de Co e ligas a base de Ti. Dentre estes três grupos, os biomateriais mais utilizados são aqueles a base de Ti, pois apresentam excelente biocompatibilidade e elevada resistência à corrosão. A liga de Ti mais utilizada para aplicações biológicas é a liga Ti-6Al-4V, porém alguns estudos associam o V a efeitos citotóxicos e reações adversas em tecidos, enquanto o Al tem sido associado com desordens neurológicas. Para sanar este problema, novas ligas de Ti que apresentam em sua composição elementos como Nb, Ta, Zr, Fe e Mo estão sendo pesquisadas e o desenvolvimento de novas ligas de Ti contendo Nb para aplicação ortopédica é um tema de grande importância social e tecnológica, pois o Nb é um elemento não tóxico e não alergênico, possui elevada biocompatibilidade e tem o Brasil como seu maior produtor, daí a importância de desenvolvimento de ciência e tecnologia utilizando tal material. A presença de elementos intersticiais (O, C, N e H) altera de significativamente as propriedades mecânicas da liga, principalmente suas propriedades elásticas, causando endurecimento ou enfraquecimento da liga. As medidas de espectroscopia mecânica são uma ferramenta poderosa para o estudo da interação destes elementos substitucionais e intersticiais com os elementos que compõem a liga. Este trabalho apresenta o efeito... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Recent scientific advances have led to a significant increase in life's quality and consequently, longevity. As a result, the elderly population has increased considerably and thus age-related disease such as osteoporosis lead the government to spend considerable sums of money with orthopedic prostheses. There is also a great demand for orthopedic prostheses due to accidents. The metallic materials commonly used in the manufacture of prostheses are divided into three groups: stainless steel, Co-based alloys and Ti-based alloys. Among these three groups, the most widely used as a biomaterial are the Ti-based alloys, since they have excellent biocompatibility and high corrosion resistance. The most used Ti-based alloy for biological applications is the Ti-6Al-4V alloy, but some studies associate the V to the cytotoxic effects and adverse reactions in tissues, while Al has been associated with neurological disorders. To solve this problem, new Ti-based alloys that have in their composition elements such as Nb, Ta, Zr, Fe and Mo are being researched. The development of new Ti-based alloys containing Nb for orthopedic application is a topic of great social and technological relevance, as this element is a non-toxic, non allergenic, has high biocompatibility and has Brazil as its biggest producer, hence the importance of development of science and technology using this material. The presence of interstitial elements (O, C, N and H) changes significantly the mechanical properties of the alloy, particularly its elastic properties, causing hardening or softening of the alloy. Mechanical spectroscopy measurements represent a powerful tool for studying the interaction of substitutional and interstitial elements with the metal matrix. This work presents the effect of interstitial oxygen in solid solution in some mechanical properties and biocompatibility of two alloys of the Ti-Nb system... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre