Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Automação). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Telecomunicações). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major de Telecomunicações). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Informática e Computação. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-04-23Bitstream added on 2014-06-13T20:16:11Z : No. of bitstreams: 1 moreira_rhs_me_guara.pdf: 1620956 bytes, checksum: e70dbaf4dfb1c01921ef51fc17d1cb18 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fios ortodônticos são fabricados com uma série de materiais como aço inoxidável, metais, cerâmicas e polímeros. No meio bucal, eles estão sujeitos a fluídos corrosivos e variação de pH podendo levar a liberação de íons níquel nos tecidos e fluídos corpóreos. Neste estudo in vitro, filmes de carbono amorfo hidrogenado A-C:H foram depositados em fios ortodônticos empregando a técnica de PECVD para inibir a liberação de íons. O arranjo estrutural dos fios foi estudado a partir de Espectroscopia Raman e a molhabilidade avaliada medindo-se o ângulo de contato da superfície. Para avaliar a liberação de íons, os arcos ortodônticos (com e sem filme) foram montados em modelos confeccionados com resina e imersos em solução fisiológica a 37°C por 30 dias. Durante o tempo de imersão as amostras foram lavadas e/ou imersas em colutórios diariamente. Espectrofotometria de absorção atômica foi usada para medir a liberação de elementos a partir de amostras. Os resultados mostraram que o revestimento previne a liberação de Ni dos fios. O tratamento de superfície alterou o comportamento mecânico dos fios avaliados / Orthodontics wires are made from a variety of metals such as stainless steel, metals, ceramics and polymers. In oral environment, they are subjected to aggressive fluids and pH variation that can lead to nickel ions releasing to body tissues and fluids. In this in vitro study, A:C-H films were deposited on orthodontics wires by radio-frequency plasma-enhanced chemical vapour deposition (PECVD) from inhibited nickel ions release. The structural arrangement of films was probed by Raman spectroscopy and contact angle measurements were carried out in order to evaluate the wettability of surface. To evaluate ions release, orthodontics wires (coated and uncoated) were mounted in resin mould and immersed inn physiological serum for 30 days at 37°C. During the immersion time the samples were brushed and/or immersed in mouthwashes daily. Atomic absorption spectrophotometry was used to measure the release of elements from the samples in solution. Results showed that the coating prevents Ni release of orthodontics wires. Surface treatment change mechanical properties of orthodontics wires

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-03-02Bitstream added on 2014-06-13T18:55:40Z : No. of bitstreams: 1 seixas_mr_me_guara.pdf: 4578548 bytes, checksum: 654971c9dbf6bacfe64f0af3970c20b8 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Nos últimos anos, ligas de níquel-titânio têm sido usadas em odontologia devido suas propriedades mecânicas favoráveis e resistência a corrosão. Portanto, no meio ambiente oral, elas são sujeitas a fluidos agressivos e variação de pH podendo levar a liberação de íons de níquel para tecidos e fluidos do corpo. Modificações na superfície destas ligas têm sido realizadas usando tratamentos mecânico, eletroquímico, químico e físico. Carbono amorfo hidrogenado (a-C:H) obtido por técnicas de deposição tem muitas propriedades atrativas tais como alta dureza superficial, inércia química e biocompatibilidade. Desse modo, como a fricção é em função das superfícies dos braquete e fios, o propósito deste trabalho foi avaliar a influência do tratamento de superfície na fricção de fios ortodônticos. Neste estudo in vitro, filmes a-C:H foram depositados em fios ortodônticos de níquel-titânio empregando a técnica PECVD (Deposição Química por Plasma de Rádio frequência). O arranjo estrutural dos filmes de DLC foi avaliado por espectroscopia de Raman e a adesão por ensaio de risco (scratching). As amostras foram divididas em dois grupos, com e sem tratamento de superfície e as forças friccionais foram avaliadas empregando-se um dispositivo confeccionado em laboratório. Os valores obtidos foram comparados usando test t-student. O resultado mostrou que fios de NiTi não tiveram uma diferença estatística significante (P>0,05) na fricção após tratamento de superfície / In the last years, nickel-titanium alloys have been used in dentistry due their excellent mechanical properties and corrosion resistance. However, in oral environment, they are subject aggressive fluids and pH variation can be leave nickel ions release to body tissues and fluids. Surface modifications of these alloys have been realized using mechanical, electrochemical, chemical and physical treatments. Hydrogenated amorphous carbon (a-C:h) prepared by deposition techniques have very attractive properties such as high hardness, chemical inertness and biocompatibility. Thus, as the friction is a function of the surfaces of the wires and brackets is very important to evaluate them after the coating. The purpose of this work was to evaluate the influence of surface treatment in the friction of the orthodontics wires. In this vitro study,a -C:H films were deposited on orthodontics bracket by r.f. plasma-enhanced chemical vapour deposition (PECVD). The structural arrangement of DLC films was probed by Raman spectroscopy and adhesion was eveluated by scratching. Samples were divided in two groups, with and without surface treatment and frictional forces were measured with a custom made jig. The values obtained were compared using student's t-test. The results showed that NiTi wires no had a statistically significant differenc (P.0,05) in friction after surface treatment

Resumo: Nos últimos anos, ligas de níquel-titânio têm sido usadas em odontologia devido suas propriedades mecânicas favoráveis e resistência a corrosão. Portanto, no meio ambiente oral, elas são sujeitas a fluidos agressivos e variação de pH podendo levar a liberação de íons de níquel para tecidos e fluidos do corpo. Modificações na superfície destas ligas têm sido realizadas usando tratamentos mecânico, eletroquímico, químico e físico. Carbono amorfo hidrogenado (a-C:H) obtido por técnicas de deposição tem muitas propriedades atrativas tais como alta dureza superficial, inércia química e biocompatibilidade. Desse modo, como a fricção é em função das superfícies dos braquete e fios, o propósito deste trabalho foi avaliar a influência do tratamento de superfície na fricção de fios ortodônticos. Neste estudo in vitro, filmes a-C:H foram depositados em fios ortodônticos de níquel-titânio empregando a técnica PECVD (Deposição Química por Plasma de Rádio frequência). O arranjo estrutural dos filmes de DLC foi avaliado por espectroscopia de Raman e a adesão por ensaio de risco (scratching). As amostras foram divididas em dois grupos, com e sem tratamento de superfície e as forças friccionais foram avaliadas empregando-se um dispositivo confeccionado em laboratório. Os valores obtidos foram comparados usando test t-student. O resultado mostrou que fios de NiTi não tiveram uma diferença estatística significante (P>0,05) na fricção após tratamento de superfície / Abstract: In the last years, nickel-titanium alloys have been used in dentistry due their excellent mechanical properties and corrosion resistance. However, in oral environment, they are subject aggressive fluids and pH variation can be leave nickel ions release to body tissues and fluids. Surface modifications of these alloys have been realized using mechanical, electrochemical, chemical and physical treatments. Hydrogenated amorphous carbon (a-C:h) prepared by deposition techniques have very attractive properties such as high hardness, chemical inertness and biocompatibility. Thus, as the friction is a function of the surfaces of the wires and brackets is very important to evaluate them after the coating. The purpose of this work was to evaluate the influence of surface treatment in the friction of the orthodontics wires. In this vitro study,a -C:H films were deposited on orthodontics bracket by r.f. plasma-enhanced chemical vapour deposition (PECVD). The structural arrangement of DLC films was probed by Raman spectroscopy and adhesion was eveluated by scratching. Samples were divided in two groups, with and without surface treatment and frictional forces were measured with a custom made jig. The values obtained were compared using student's t-test. The results showed that NiTi wires no had a statistically significant differenc (P.0,05) in friction after surface treatment / Orientador: Ana Paula Rosifini Alves Claro / Coorientador: Weber José da Silva Ursi / Banca: Cristiane Aparecida de Assis Claro / Banca: Humberto Lopes Rodrigues / Mestre

Orientador: Dayse Iara dos Santos / Banca: Manoel Ribeiro da Silva / Banca: Eduardo Carlos Bianchi / Resumo: O presente trabalho visou testar a adição de uma pequena proporção (1% em peso) de dois compostos de cálcio, o silicato de cálcio e o zirconato de cálcio, na preparação de fios de Bi:2212 revestidos com prata, os quais foram testados com sucesso anteriormente em processamento de pastilhas e foram observadas grandes alterações na microestrutura em função do composto de cálcio utilizado. Três tratamentos térmicos com temperaturas máximas próximas, mas ligeiramente diferentes, foram aplicados aos fios em atmosfera de O2/Ar usando o método de fusão parcial. Análises de difração de raio-X realizadas nos pós removidos do núcleo cerâmico dos fios mostraram a predominância da fase Bi:2212, apesar de apresentarem um caráter multifásico. Análise térmica diferencial e termogravimétrica foram feitas nos pós cerâmicos utilizados na preparação dos fios. Observação das seções transversais e longitudinais dos fios realizadas em microscópio eletrônico de varredura indicam a presença de feixes de microplacas da fase supercondutora acompanhadas de maior ou menor segregação de fase rica em cobre. Os tratamentos com temperaturas máximas mais elevadas se mostram mais eficazes para a melhoria das propriedades supercondutoras que foram avaliadas utilizando-se medidas de transporte e medidas magnéticas. As temperaturas críticas foram superiores a 100k. As densidades de corrente crítica obtidas por medidas de transporte variaram de 3,4A/cm2 (fio de referência tratado até 880ºC) a 38,8A/cm2 (fio com adição de CaSiO3 tratado até 883ºC), este valor mais elevado está relacionado a microestrutura com maior proporção de microplacas e menor proporção de fase segregada. A densidade de corrente crítica determinada por magnetização produziram valores muito mais altos por serem baseados em um modelo, o Modelo de Bean. O mesmo fio observado como melhor nas medidas elétricas também apresentou valores superiores quando... / Abstract: The present work was designed to test the addition of a little proportion (1 wt,%) of two calcium compounds, calcium silicate and calcium e o zirconate, in the preparation of Bi:2212 silver sheathed wires, which were successfully tested in processing of melt-textured pellets and were observed in the microstructure in function of the use calcium compound. Three heat treatments with nearby values to the maximum temperatures, but slightly different were applied to the wires in O2/Ar atmosphere using the partial-melting method. Analysis of X-ray diffraction performed in the removed powder from the ceramic core of treated wires showed the predominance of the Bi:2212 phase, despite of the presence of a multiphasic character for the samples. Thermogravimetry and differental thermal analysis were performed in the ceramic powders used to prepare the wires. Observations of longitudinal and cross sections of the wires performed in a scanning electron microplate presence of the superconductiong phase accompanied by more or less segregation of phase rich in copper. The treatments with higher maximum temperatures are more effective to improving the superconducting properties that were evaluated that were evaluated using tranport and megnetic measurements. The critical temperatures were higher that 100K. The critical current densities obtained by transport measurments ranged from 3.44/cm2 (reference wire treated up 880ºC) to 38.8A/cm2 (wire with addition of CaSiO3) treated up 883ºC), this higher value is related to microstructure with addition of CaSiO3 treated up 883ºC), this higher value is related to microstructure with a higher proportion of microplates and smaller proportion of segregated phase. The critical current density determined by magnetization produced much higher values because they are based on a critical model, the Bean Model. The same wire observed like the better in electrical measurements also also showed higher values when... / Mestre

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03-31Bitstream added on 2014-12-02T11:21:00Z : No. of bitstreams: 1 000794660.pdf: 5758046 bytes, checksum: 278b3a03155c8f60757a58b459ab830d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho visou testar a adição de uma pequena proporção (1% em peso) de dois compostos de cálcio, o silicato de cálcio e o zirconato de cálcio, na preparação de fios de Bi:2212 revestidos com prata, os quais foram testados com sucesso anteriormente em processamento de pastilhas e foram observadas grandes alterações na microestrutura em função do composto de cálcio utilizado. Três tratamentos térmicos com temperaturas máximas próximas, mas ligeiramente diferentes, foram aplicados aos fios em atmosfera de O2/Ar usando o método de fusão parcial. Análises de difração de raio-X realizadas nos pós removidos do núcleo cerâmico dos fios mostraram a predominância da fase Bi:2212, apesar de apresentarem um caráter multifásico. Análise térmica diferencial e termogravimétrica foram feitas nos pós cerâmicos utilizados na preparação dos fios. Observação das seções transversais e longitudinais dos fios realizadas em microscópio eletrônico de varredura indicam a presença de feixes de microplacas da fase supercondutora acompanhadas de maior ou menor segregação de fase rica em cobre. Os tratamentos com temperaturas máximas mais elevadas se mostram mais eficazes para a melhoria das propriedades supercondutoras que foram avaliadas utilizando-se medidas de transporte e medidas magnéticas. As temperaturas críticas foram superiores a 100k. As densidades de corrente crítica obtidas por medidas de transporte variaram de 3,4A/cm2 (fio de referência tratado até 880ºC) a 38,8A/cm2 (fio com adição de CaSiO3 tratado até 883ºC), este valor mais elevado está relacionado a microestrutura com maior proporção de microplacas e menor proporção de fase segregada. A densidade de corrente crítica determinada por magnetização produziram valores muito mais altos por serem baseados em um modelo, o Modelo de Bean. O mesmo fio observado como melhor nas medidas elétricas também apresentou valores superiores quando... / The present work was designed to test the addition of a little proportion (1 wt,%) of two calcium compounds, calcium silicate and calcium e o zirconate, in the preparation of Bi:2212 silver sheathed wires, which were successfully tested in processing of melt-textured pellets and were observed in the microstructure in function of the use calcium compound. Three heat treatments with nearby values to the maximum temperatures, but slightly different were applied to the wires in O2/Ar atmosphere using the partial-melting method. Analysis of X-ray diffraction performed in the removed powder from the ceramic core of treated wires showed the predominance of the Bi:2212 phase, despite of the presence of a multiphasic character for the samples. Thermogravimetry and differental thermal analysis were performed in the ceramic powders used to prepare the wires. Observations of longitudinal and cross sections of the wires performed in a scanning electron microplate presence of the superconductiong phase accompanied by more or less segregation of phase rich in copper. The treatments with higher maximum temperatures are more effective to improving the superconducting properties that were evaluated that were evaluated using tranport and megnetic measurements. The critical temperatures were higher that 100K. The critical current densities obtained by transport measurments ranged from 3.44/cm2 (reference wire treated up 880ºC) to 38.8A/cm2 (wire with addition of CaSiO3) treated up 883ºC), this higher value is related to microstructure with addition of CaSiO3 treated up 883ºC), this higher value is related to microstructure with a higher proportion of microplates and smaller proportion of segregated phase. The critical current density determined by magnetization produced much higher values because they are based on a critical model, the Bean Model. The same wire observed like the better in electrical measurements also also showed higher values when...

O objetivo da presente pesquisa foi avaliar o comportamento da força em função da deflexão na ativação e desativação de fios ortodônticos de níquel-titânio, de secção circular (.016"). Ensaiaram-se três marcas de fio (Forestadent, GAC e Morelli). As temperaturas de ensaio foram três (32, 37 e 42ºC). As ativações máximas foram até 1, 2, 3 e 4mm. O espécime de ensaio consistiu de uma placa de resina acrílica, sobre a qual eram fixados cilindros metálicos por meio de parafusos, simulando dentes, com distribuição semelhante aos dentes naturais. Sobre os cilindros foram cimentados os bráquetes (distância de 8mm entre eles). Sobre os bráquetes era fixado, conforme clinicamente, o arco do fio em ensaio. O “dente" correspondente ao incisivo central era liberado (desparafusado) para poder se deslocar livremente no sentido vestíbulo-lingual durante os ensaios e o fio poder sofrer a deflexão. O conjunto era levado à máquina de ensaio (Instron), com câmara de temperatura controlada. Durante o ensaio a velocidade de deslocamento para a deflexão foi de 0,5mm/min. Durante a ativação e desativação as forças foram registradas de 0,10 em 0,10mm de deflexão. Por meio de software esses valores eram impressos numericamente e em gráficos da força em função da ativação/desativação. Com 4 ativações máximas, 3 marcas de fios e 3 temperaturas obtiveram-se 36 condições experimentais e com 5 repetições (n=5) foram feitos 180 ensaios. Os gráficos obtidos mostraram uma não linearidade entre força e deflexão e com ativação de 1 e 2mm não foi detectado platô de superelasticidade, mas que foi observado na desativação, das ativações máximas de 3 e 4mm. Dos gráficos e tabelas foram extraídos valores específicos para serem analisados e comparados: 1) força máxima de ativação; 2/3) diminuição da força na desativação de 0,20mm e 0,70mm (esta só na ativação de 3 e 4mm); 4/5) extensão e forças no platô (apenas nas ativações máximas de 3 e 4mm); 6/7/8) desativação até alcançar 50g de força, a partir de 0,80 e 1,80mm (ativações de 1 e 2mm), ou no final dos platôs (ativações de 3 e 4mm), a força ao iniciar-se a desativação, afastamento da origem ao registrar 50g de força; 9) deformação permanente ao atingir a força zero. As principais conclusões foram: a força de ativação máxima aumentou com o aumento desta e da temperatura, o material Morelli apresentou a menor e o GAC a maior; a diminuição da força máxima foi tanto maior quanto maior a ativação; apenas as ativações até 3 e 4mm apresentaram platôs de superelasticidade e que foram bem mais extensos na ativação de 4mm, que por sua vez apresentaram menor força; em todos os ensaios for observada deformação permanente / The purpose of this study was to evaluate the behaviour of force as function of loading and unloading orthodontic nickel-titanium wires. Three defferent brands (Forestadent, GAC and Morelli) were tested. Testing temperature were 32, 37 and 42 o C. Loading were up to 1, 2, 3 and 4mm deflection. Specimens consisted of a acrylic base where were fixed metallic cylinders simulating teeth. Over the teeth were fixed brackets to maintain arch wire in position. Tooth corresponding to central incisor was loosened and at the correspondig bráquete was applied the force in an Instron equipment, with temperature control. Head speed was 0.5mm/min. During loading and unloading forces were read every 0.10mm deflection and registered. The pair values of forces and deflections were also plotted as graphs. With 4mm maximum loading, 3 brands and 3 temperatures were obtained 36 experimental conditions and with 5 repetitions (n=5) were performed 180 tests. Graphs showed that there is no linearity between forces and deflection and with loading up to 1 and 2mm was not obtained the formation of superelasticity plateaus. But they were observed with 3 and 4mm deflections. From the graphs and registered numerical values for each specimen were selected special values to be analysed: 1) maximum loading force; 2/3) force decrease during unloading 0.20 and 0.70mm (the last only at 3 and 4mm activation); 4/5) exte nsions and forces at plateaus (only for 3 and 4mm activations); 6/7/8) extension until 50g force, since 0.80 and 1.80mm (respectively activation up to 1 and 2mm), or ends of plateau (3 and 4mm activation). In these conditions, the force at beginning unloading. Distance of origin at register 50g force; 9) permanent deformation at zero force. The main conclusions were: maximum loading forces increase with deflection and temperature increases, and brand Morelli presented the smallest force and GAC the greatest; the decrease of forces with unloading was as larger as activation force; only the activation until 3 and 4mm presented superelasticity plateaus, and was longer with 4mm activation, but it presented lower force at plateaus; in all tests was noted permanent deformation