O presente estudo avaliou a adição de fibras cerâmicas de 0,5mm de diâmetro de Al2O3/GdAlO3 obtidas por fusão a laser (método LHPG - laser heated pedestal growth) em porcelanas de cobertura dos sistemas In Ceram Alumina, In-Ceram 2000 Al Cubes e In-Ceram 2000 YZ Cubes para CEREC (VITA Zahnfabrik). Barras confeccionadas apenas com a porcelana de cobertura (VM7 ou VM9 - monolayers) ou constituídas por ambas a cerâmica da infraestrutura e porcelana de cobertura (bilayers) receberam as fibras dispostas longitudinalmente nas proporções de 10 ou 17% vol. Barras que não receberam fibras serviram como controle dos grupos. Os corpos-de-prova (CP) com fibras assim como os do grupo controle foram submetidos a um teste de flexão em três pontos. Foram calculadas as médias para a densidade e resistência à flexão dos CP, assim como para as fibras isoladamente. A tenacidade à fratura das fibras também foi mensurada. Em todos os casos a análise de variância de um fator e o teste de Tukey com 5% de significância foram aplicados. Microscopia eletrônica de varredura foi utilizada para caracterização microestrutural das fibras e para estudo fractográfico. Foram realizadas análises de difratometria por raio-x dos materiais cerâmicos nos estados pré e pós-sinterização, assim como foram determinados os coeficientes de expansão térmico-linear das porcelanas de cobertura por dilatometria. Os CP monolayers da porcelana VM9 contendo fibras apresentaram, após a sinterização, trincas e falhas, o que impediu a continuidade dos testes com os grupos de cerâmicas do sistema In-Ceram 2000 YZ Cubes. Os CP com fibras adicionadas à porcelana VM7 em 17% vol. apresentaram resistência à flexão aumentada em 43% comparados aos CP do grupo controle, sem fibras. Nos grupos bilayers as fibras propiciaram aumento apenas numérico da resistência à flexão do conjunto, porém de forma não significante. / This study evaluated the addition of 0.5mm of diameter Al2O3/GdAlO3 fibers obtained by LHPG (Laser Heated Pedestal Growth) to veneering porcelains of the following materials: porcelain monolayers: VM7 and VM9; Bilayers: In-Ceram Alumina + VM7, In-Ceram 2000 AL Cubes + VM7 and In-Ceram 2000 YZ Cubes for CEREC + VM9 (VITA Zahnfabrik). The specimens (bars) were composed by only the veneer porcelain (monolayer) or both the veneer and the framework (bilayer). The new ceramic composites contained longitudinal fibers in 10 or 17% vol. Specimens without fibers were used as control. A metallic device was developed for the standardization of the fibers position inside the specimens. The means of the fracture toughness, density and flexural strength of the developed fibers were calculated as well as the density and flexural strength of the composites. One way ANOVA and a Tukey test (5%) were applied. Characterizations of fiber/porcelain interface and fractographyc analysis were carried out after scanning electronic microscopy (SEM) of bars. X-ray difratometry and dilatometry were also performed. Vm9 porcelain showed incompatibility with the fibers, probably due to differences between the coefficients of thermal expansion of fibers and porcelain. VM7 monolayers with the addition of 17% of fibers in volume showed significantly higher resistance in relation to control. It was concluded that the inclusion of ceramic fibers of Al2O3/GdAlO3 to veneer porcelain improves its flexural strength.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesta dissertação de Mestrado do programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia dos Materiais é apresentado um estudo para a caracterização do concreto reforçado com fibras de polipropileno e de aço pela análise das imagens de microtomografia computadorizada por transmissão de raios X (μCT). Foram produzidos corpos de prova de concreto para determinar a sua resistência mecânica à compressão. As imagens foram obtidas no sistema Skyscan, modelo 1174, reconstruídas e analisadas. Foi possível observar na análise das imagens a estrutura da fibra de aço dispersa na matriz do concreto e quantificá-las pelo programa de análise de imagens Ctan e perceber um ganho na resistência mecânica em relação ao concreto sem fibras. Não foi feito a quantificação das amostras de fibras de polipropileno dispersas na matriz de concreto, mas foi observada a presença de aglomerados dessa fibra que resultaram na perda da resistência mecânica em relação ao concreto sem fibras. / In this dissertation Masters Program Graduate in Science and Technology of Materials is presented a study for characterization of concrete reinforced with polypropylene fibers and steel by image analysis of computed microtomography X ray transmission (μCT). Concrete samples were produced to determine their mechanical resistance to compression. The images were obtained in the SkyScan model 1174, reconstructed and analyzed. It was possible, in image analysis, to observe the structure of steel fiber dispersed in the concrete matrix and quantify them by image analysis program Ctan and observed a gain in strength compared to concrete fiber less. The quantification was not did to samples of polypropylene fibers dispersed in the matrix of concrete, but we observed the presence of clusters fibers resulting in the loss of mechanical strength compared to concrete fiber less.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesta dissertação de Mestrado do programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia dos Materiais é apresentado um estudo para a caracterização do concreto reforçado com fibras de polipropileno e de aço pela análise das imagens de microtomografia computadorizada por transmissão de raios X (μCT). Foram produzidos corpos de prova de concreto para determinar a sua resistência mecânica à compressão. As imagens foram obtidas no sistema Skyscan, modelo 1174, reconstruídas e analisadas. Foi possível observar na análise das imagens a estrutura da fibra de aço dispersa na matriz do concreto e quantificá-las pelo programa de análise de imagens Ctan e perceber um ganho na resistência mecânica em relação ao concreto sem fibras. Não foi feito a quantificação das amostras de fibras de polipropileno dispersas na matriz de concreto, mas foi observada a presença de aglomerados dessa fibra que resultaram na perda da resistência mecânica em relação ao concreto sem fibras. / In this dissertation Masters Program Graduate in Science and Technology of Materials is presented a study for characterization of concrete reinforced with polypropylene fibers and steel by image analysis of computed microtomography X ray transmission (μCT). Concrete samples were produced to determine their mechanical resistance to compression. The images were obtained in the SkyScan model 1174, reconstructed and analyzed. It was possible, in image analysis, to observe the structure of steel fiber dispersed in the concrete matrix and quantify them by image analysis program Ctan and observed a gain in strength compared to concrete fiber less. The quantification was not did to samples of polypropylene fibers dispersed in the matrix of concrete, but we observed the presence of clusters fibers resulting in the loss of mechanical strength compared to concrete fiber less.

O presente estudo avaliou a adição de fibras cerâmicas de 0,5mm de diâmetro de Al2O3/GdAlO3 obtidas por fusão a laser (método LHPG - laser heated pedestal growth) em porcelanas de cobertura dos sistemas In Ceram Alumina, In-Ceram 2000 Al Cubes e In-Ceram 2000 YZ Cubes para CEREC (VITA Zahnfabrik). Barras confeccionadas apenas com a porcelana de cobertura (VM7 ou VM9 - monolayers) ou constituídas por ambas a cerâmica da infraestrutura e porcelana de cobertura (bilayers) receberam as fibras dispostas longitudinalmente nas proporções de 10 ou 17% vol. Barras que não receberam fibras serviram como controle dos grupos. Os corpos-de-prova (CP) com fibras assim como os do grupo controle foram submetidos a um teste de flexão em três pontos. Foram calculadas as médias para a densidade e resistência à flexão dos CP, assim como para as fibras isoladamente. A tenacidade à fratura das fibras também foi mensurada. Em todos os casos a análise de variância de um fator e o teste de Tukey com 5% de significância foram aplicados. Microscopia eletrônica de varredura foi utilizada para caracterização microestrutural das fibras e para estudo fractográfico. Foram realizadas análises de difratometria por raio-x dos materiais cerâmicos nos estados pré e pós-sinterização, assim como foram determinados os coeficientes de expansão térmico-linear das porcelanas de cobertura por dilatometria. Os CP monolayers da porcelana VM9 contendo fibras apresentaram, após a sinterização, trincas e falhas, o que impediu a continuidade dos testes com os grupos de cerâmicas do sistema In-Ceram 2000 YZ Cubes. Os CP com fibras adicionadas à porcelana VM7 em 17% vol. apresentaram resistência à flexão aumentada em 43% comparados aos CP do grupo controle, sem fibras. Nos grupos bilayers as fibras propiciaram aumento apenas numérico da resistência à flexão do conjunto, porém de forma não significante. / This study evaluated the addition of 0.5mm of diameter Al2O3/GdAlO3 fibers obtained by LHPG (Laser Heated Pedestal Growth) to veneering porcelains of the following materials: porcelain monolayers: VM7 and VM9; Bilayers: In-Ceram Alumina + VM7, In-Ceram 2000 AL Cubes + VM7 and In-Ceram 2000 YZ Cubes for CEREC + VM9 (VITA Zahnfabrik). The specimens (bars) were composed by only the veneer porcelain (monolayer) or both the veneer and the framework (bilayer). The new ceramic composites contained longitudinal fibers in 10 or 17% vol. Specimens without fibers were used as control. A metallic device was developed for the standardization of the fibers position inside the specimens. The means of the fracture toughness, density and flexural strength of the developed fibers were calculated as well as the density and flexural strength of the composites. One way ANOVA and a Tukey test (5%) were applied. Characterizations of fiber/porcelain interface and fractographyc analysis were carried out after scanning electronic microscopy (SEM) of bars. X-ray difratometry and dilatometry were also performed. Vm9 porcelain showed incompatibility with the fibers, probably due to differences between the coefficients of thermal expansion of fibers and porcelain. VM7 monolayers with the addition of 17% of fibers in volume showed significantly higher resistance in relation to control. It was concluded that the inclusion of ceramic fibers of Al2O3/GdAlO3 to veneer porcelain improves its flexural strength.