SANTOS, Jorge André Costa dos. Nanoindentação de materiais elásticos lineares com espessura finita. 2010. 74 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by francisco lima (admir@ufc.br) on 2014-03-18T12:38:17Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_jacdsantos.pdf: 9625298 bytes, checksum: aac13b909113187986d80a4988083a10 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-03-18T21:59:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_jacdsantos.pdf: 9625298 bytes, checksum: aac13b909113187986d80a4988083a10 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-03-18T21:59:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_jacdsantos.pdf: 9625298 bytes, checksum: aac13b909113187986d80a4988083a10 (MD5) Previous issue date: 2010 / The mechanical properties of nano and micro systems motivated many studies aiming understanding of how materials are a ected by mechanical interactions in low dimensions. Nanoindentation was developed in the early 1970s and is widely use to extract material mechanical properties, e.g. Young's modulus. It has been observed that classical mathe- matical models of the mechanics of contact based on the Hertz contact solution (which is the derived for the semi-in nite elastic contact), doesn't adequately describe the indenta- tion stress eld due to the e ects of substrate and indenter tip size. The purpose of this work is the modi cation of the model proposed by Hertz to describe the contact between indenters with a surface of nite thickness. The nite element method (FEM) was used to model the spherical and conical geometries of the contact allowing investigation of the mechanical response of these contacts by computational simulations of indentation. By tting the data obtained by FEM for samples with di erent thickness, it was possible to ( i ) to understand the role of the substrate during nanoindentation of thin samples, and ( ii ) to determine the correction factor of the Hertz model to account for sample thickness. These modi cation can be used to analyze nanoindentation experiments performed with atomic force microscopy to study the mechanical properties of small-scale systems / As propriedades mecânicas de nano e micro sistemas têm motivado muitos estudos com o objetivo de entender como a interação mecânica afeta os materiais em pequenas dimensões. A nanoindentação foi desenvolvida no início dos anos 1970 e é amplamente usada para extrair propriedades mecânicas de materiais, como por exemplo, o módulo de Young. Tem-se observado que modelos matemáticos clássicos da mecânica do contato com base no contato Hertziano (derivado do contato elástico semi-infinito) não descrevem adequadamente os campos de tensão e deformação devido aos efeitos do substrato e tamanho do indentador. Esse trabalho tem por objetivo adaptar o modelo proposto por Hertz para simular o contato entre indentadores com uma superfície de espessura finita. O método de elementos finitos (MEF) foi utilizado para modelar as geometrias do contato esférico e cônico, permitindo a investigação da resposta mecânica desses contatos por simulações de indentação computacional. Os dados obitidos pelo MEF permitiram o ajuste do modelo de Hertz e fatores de correção foram incluidos para levar a informação da espessura da amostra e assim melhorar o entendimento do efeito do substrato em nanoindentações. Esses ajustes do modelo de Hertz em conjunto com os dados experimentais de microscopia de força atômica são importantes no estudo das propriedades mecânicas de materiais biológicos, pois fornece a possibilidade de obter dados quantitativo e qualitativos a respeito do comportamento elástico de sistemas em pequena escala.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:10:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3730.pdf: 2572602 bytes, checksum: 22ea795f7954d00c959f0b06c4adad81 (MD5) Previous issue date: 2011-04-15 / Universidade Federal de Minas Gerais / Ni-based amorphizable alloys in the bulk form show a good combination of properties, with high mechanical strength and hardness, good ductility and excellent corrosion resistance. These alloys have been used in recent technological applications, for example, in pressure sensors and micro-geared motors. Particularly, Ni-Nb-Zr alloys with amorphous structure show, in addition to good mechanical properties, excellent corrosion resistance in acid medium due to the formation of a Nb- and Zr-rich passive film. In this context, the purpose of this project is to develop Ni-Nb-Zr alloys with high glass-forming ability (GFA) by using the topological &#955; criterion combined with the average electronegativity difference, &#916;e , and to carry out its mechanical characterization by nanoindentation. Ni45.5Nb23Zr31.5, Ni50Nb28Zr22, Ni57Nb17.5Zr25.5 and Ni79Nb8.5Zr12.5 alloys were selected and produced in the form of melt-spun ribbons and copper mold cast wedges. The samples were analyzed by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), scanning electron microscopy/energy dispersive spectroscopy (SEM/EDS), X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC) and nanoindentation. Results from the processing of wedge samples revealed the highest GFA for the Ni50Nb28Zr22 alloy, which presented 60% of amorphous fraction for a thickness of 200 &#956;m and 23% for thickness of 320-480 &#956;m. The alloy Ni45.5Nb23Zr31.5 showed the second highest GFA, making possible to obtain 14% of amorphous fraction for a thickness of 240 &#956;m. The hardness and reduced elastic modulus of the ribbon samples increased in the following order: Ni45.5Nb23Zr31.5 < Ni50Nb28Zr22 < Ni57Nb17.5Zr25.5. For the Ni50Nb28Zr22 alloy, it was attained higher hardness and elastic modulus and lower plastic energy for the wedge compared to the ribbon, which can be ascribed to the higher amount of free volume in the structure of the amorphous ribbon. The compressive yield stress (&#963;y,C) of this alloy was estimated to be 2.5 and 3.2 GPa for ribbon and wedge, respectively. viii / As ligas amorfizáveis de grande volume ou maciças à base de Ni apresentam boa combinação de propriedades, com altos valores de resistência mecânica e dureza, boa dutilidade e excelente resistência à corrosão. Essas ligas têm sido utilizadas em recentes aplicações tecnológicas, por exemplo, em sensores de pressão e em motores com microengrenagens. Especificamente, as ligas Ni-Nb-Zr com estrutura amorfa apresentam, além de boas propriedades mecânicas, excelente resistência à corrosão em meio ácido pela formação de um filme passivo rico em Nb e Zr. Nesse contexto, a proposta do presente trabalho é o desenvolvimento de ligas com alta tendência de formação de estrutura amorfa (TFA) do sistema Ni-Nb-Zr pela aplicação do critério topológico &#955; combinado com a diferença de eletronegatividade média, &#916;e , e sua caracterização mecânica por nanoindentação. Foram selecionadas as ligas Ni45,5Nb23Zr31,5, Ni50Nb28Zr22, Ni57Nb17,5Zr25,5 e Ni79Nb8,5Zr12,5, produzidas na forma de fita por melt-spinning e de cunha por fundição em molde de cobre. As amostras foram caracterizadas por espectrometria de massa por ionização acoplada por plasma (ICP-MS), microscopia eletrônica de varredura/espectroscopia de energia dispersiva (MEV/EDS), difratometria de raios X (DRX), calorimetria diferencial de varredura (DSC) e nanoindentação. Os resultados do processamento de amostras em forma de cunha apontaram maior TFA para a liga Ni50Nb28Zr22, que apresentou 60% de fração amorfa para uma espessura de 200 &#956;m e 23% para espessura de 320-480 &#956;m. A liga Ni45,5Nb23Zr31,5 apresentou a segunda maior TFA, possibilitando a obtenção de 14% de fração amorfa para uma espessura de 240 &#956;m. A dureza e o módulo elástico reduzido das amostras de fita aumentaram na seguinte seqüência: Ni45,5Nb23Zr31,5 < Ni50Nb28Zr22 < Ni57Nb17,5Zr25,5. A liga Ni50Nb28Zr22 apresentou maior dureza, maior módulo elástico e menor energia plástica na forma de cunha do que na forma de fita, o que pode ser atribuído ao maior volume livre contido na estrutura da fita. A tensão de escoamento em compressão (&#963;y,C) da liga Ni50Nb28Zr22 foi estimada em 2,5 e 3,2 GPa em forma de fita e de cunha, respectivamente.

A borracha natural é uma matéria-prima importante na fabricação de urna variedade de artefatos. Atualmente, o Estado de São Paulo é o maior produtor de borracha natural do país. Para as indústrias de transformação de materiais poliméricos é importante que a matéria-prima tenha qualidade e uniformidade. Neste sentido, esse trabalho avaliou as variações intra e interclonais e os efeitos do tipo de coagulação e do porta-enxerto nas propriedades da borracha natural, visando à avaliação da uniformidade da mesma. Foram estudados diferentes clones de seringueira como o RRIM 600, IAN 873 e GT 1. O projeto foi desenvolvido em colaboração com o Instituto Agronômico de Campinas (IAC), que vem avaliando a interação genótipo versus ambiente de clones seringueira [Hevea brasilienses (Willd. Ex Adr. de Juss.) Muell. Arg.] recomendados para o plantio no Estado de São Paulo. A avaliação da borracha natural foi realizada através de ensaios padrões e técnicas de espectroscopia na região do infravermelho, calorimetria diferencial de varredura (DSC), análise termogravimétrica (TG), análise termo dinâmico-mecânica (DMTA) e nanoindentação. Os resultados mostraram que as propriedades da borracha são uniformes dentro de um mesmo clone. Já o estudo da variação interclonal das propriedades avaliadas mostrou que existem diferenças significativas entre as borrachas dos clones para todas as propriedades estudadas. As propriedades da borracha são uniformes independentemente do porta-enxerto (RRIM 600, PB 235, SNS, GT 1, IAN 873), utilizado nos clones, com exceção da viscosidade Mooney. No estudo do efeito dos tratamentos de estocagem e coagulação, os resultados mostraram que a coagulação química do látex resulta em borrachas com altos valores de plasticidade e viscosidade. Já para as amostras coaguladas espontaneamente, observou-se que aquelas estocadas por períodos não superiores a 7 dias apresentaram melhores propriedades de plasticidade, viscosidade e PRI, de acordo com as normas da ABNT e da literatura internacional. No estudo das propriedades da borracha natural via técnica de nanoindentação, concluiu-se que a técnica é uma ferramenta que deve ser melhor explorada para a determinação das propriedades da borracha em nanoeseala. De uma forma geral, o trabalho desenvolvido nesta tese de doutorado apresenta resultados inéditos de um estudo sistemático sobre a variação das propriedades da borracha natural e vem contribuir com mais uma etapa do estudo que vem sendo feito pela Embrapa e pelo IAC de avaliação dos aspectos agronômicos da seringueira e das propriedades do produto pós-colheita / Natural rubber is an important raw material used for manufacturing a large variety of products. Nowadays the state of São Paulo is the largest producer of natural rubber in Brazil. Polymeric material industries need raw materiais with high quality and uniformity. In this sense, the proposal of this work was to study and evaluate the properties of natural rubber in order to assess the quality of the product. In the study reported here, the intra and inter dona! variations were analyzed systematically. In addition, the effect of rootstocks and methods of coagulation on the properties of natural rubber were investigated. This project was developed in collaboration with Agronomic Institute of Campinas that investigates the agronomic aspects of rubber tree [Hevea brasilienses (Willd. Ex Adr. de Juss.) Muell. Arg.] clones for wide-scale plantation in various regions of São Paulo State. The evaluation of natural rubber\'s quality was done using standard methods of industry and other techniques such as infrared spectroscopy, differential scanning calorimeter (DSC), thermal gravimetric analyzer (TGA), dynamic mechanical analyzer (DMTA) and nanoindentation. Results showed that the properties of natural rubber do not change among trees of the same clone. Besides, it was found that the rootstocks (RRIM 600, PB 236 SNS, GT 1 and IAN 873) have no marked influence in the properties of natural rubber clones (RRIM 600 and PB 235). On the other hand, the results of interclonal study have shown highly and significant variations among clones for the rubber properties evaluatcd. Other investigation carried out was the effect of coagulation and storage. Results showed that chemical coagulation and larger periods of storage yields rubber with high values of plasticity and viscosity. Nanoindentation studies of natural rubber demonstrated that this technique might be improved to study elastomers at nanoscale levei. In this sense, the work developed shows a systematic study on the evaluation of natural rubber clones that has not previously performed. It contributes with one more step in the study that has been developed by Embrapa and IAC to improve the quality of natural rubber in São Paulo

A borracha natural é uma matéria-prima importante na fabricação de urna variedade de artefatos. Atualmente, o Estado de São Paulo é o maior produtor de borracha natural do país. Para as indústrias de transformação de materiais poliméricos é importante que a matéria-prima tenha qualidade e uniformidade. Neste sentido, esse trabalho avaliou as variações intra e interclonais e os efeitos do tipo de coagulação e do porta-enxerto nas propriedades da borracha natural, visando à avaliação da uniformidade da mesma. Foram estudados diferentes clones de seringueira como o RRIM 600, IAN 873 e GT 1. O projeto foi desenvolvido em colaboração com o Instituto Agronômico de Campinas (IAC), que vem avaliando a interação genótipo versus ambiente de clones seringueira [Hevea brasilienses (Willd. Ex Adr. de Juss.) Muell. Arg.] recomendados para o plantio no Estado de São Paulo. A avaliação da borracha natural foi realizada através de ensaios padrões e técnicas de espectroscopia na região do infravermelho, calorimetria diferencial de varredura (DSC), análise termogravimétrica (TG), análise termo dinâmico-mecânica (DMTA) e nanoindentação. Os resultados mostraram que as propriedades da borracha são uniformes dentro de um mesmo clone. Já o estudo da variação interclonal das propriedades avaliadas mostrou que existem diferenças significativas entre as borrachas dos clones para todas as propriedades estudadas. As propriedades da borracha são uniformes independentemente do porta-enxerto (RRIM 600, PB 235, SNS, GT 1, IAN 873), utilizado nos clones, com exceção da viscosidade Mooney. No estudo do efeito dos tratamentos de estocagem e coagulação, os resultados mostraram que a coagulação química do látex resulta em borrachas com altos valores de plasticidade e viscosidade. Já para as amostras coaguladas espontaneamente, observou-se que aquelas estocadas por períodos não superiores a 7 dias apresentaram melhores propriedades de plasticidade, viscosidade e PRI, de acordo com as normas da ABNT e da literatura internacional. No estudo das propriedades da borracha natural via técnica de nanoindentação, concluiu-se que a técnica é uma ferramenta que deve ser melhor explorada para a determinação das propriedades da borracha em nanoeseala. De uma forma geral, o trabalho desenvolvido nesta tese de doutorado apresenta resultados inéditos de um estudo sistemático sobre a variação das propriedades da borracha natural e vem contribuir com mais uma etapa do estudo que vem sendo feito pela Embrapa e pelo IAC de avaliação dos aspectos agronômicos da seringueira e das propriedades do produto pós-colheita / Natural rubber is an important raw material used for manufacturing a large variety of products. Nowadays the state of São Paulo is the largest producer of natural rubber in Brazil. Polymeric material industries need raw materiais with high quality and uniformity. In this sense, the proposal of this work was to study and evaluate the properties of natural rubber in order to assess the quality of the product. In the study reported here, the intra and inter dona! variations were analyzed systematically. In addition, the effect of rootstocks and methods of coagulation on the properties of natural rubber were investigated. This project was developed in collaboration with Agronomic Institute of Campinas that investigates the agronomic aspects of rubber tree [Hevea brasilienses (Willd. Ex Adr. de Juss.) Muell. Arg.] clones for wide-scale plantation in various regions of São Paulo State. The evaluation of natural rubber\'s quality was done using standard methods of industry and other techniques such as infrared spectroscopy, differential scanning calorimeter (DSC), thermal gravimetric analyzer (TGA), dynamic mechanical analyzer (DMTA) and nanoindentation. Results showed that the properties of natural rubber do not change among trees of the same clone. Besides, it was found that the rootstocks (RRIM 600, PB 236 SNS, GT 1 and IAN 873) have no marked influence in the properties of natural rubber clones (RRIM 600 and PB 235). On the other hand, the results of interclonal study have shown highly and significant variations among clones for the rubber properties evaluatcd. Other investigation carried out was the effect of coagulation and storage. Results showed that chemical coagulation and larger periods of storage yields rubber with high values of plasticity and viscosity. Nanoindentation studies of natural rubber demonstrated that this technique might be improved to study elastomers at nanoscale levei. In this sense, the work developed shows a systematic study on the evaluation of natural rubber clones that has not previously performed. It contributes with one more step in the study that has been developed by Embrapa and IAC to improve the quality of natural rubber in São Paulo

Orientador: Edison Zacarias da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-12T21:28:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_ZennerSilva_M.pdf: 20162945 bytes, checksum: d21814c79148ec7f736ed05982bdddfc (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Nós apresentamos nesse trabalho dois assuntos relevantes na atualidade:Crescimento de filmes finos metálicos e nanoindentação.Estudamos esses sistemas utilizando dinâmica molecular com potenciais empíricos. Nós mostramos que é possível modelar o crescimento epitaxial utilizando potenciais adequados e uma específica metodologia de deposição. No crescimento de filmes finos estudamos três sistemas utilizando o potencial EAM:Cu/Ag(001),Cu/Au(001) e Pd/Au(001). Para Cu sobre Au e Cu sobre Ag obtivemos resultados de acordo com experimentos anteriores. Enfatizamos que a temperatura e a espessura do filme depositado estão relacionadas com as estruturas apresentadas durante o crescimento. Mostramos que a princípio o filme cresce sob stress numa fase instável bcc, porém ao atingir uma espessura crítica relaxa numa estrutura bct. Então, após a relaxação o filme apresenta um padrão de deformação (stripes). A Relação entre temperatura espessura e porcentagem de átomos nucleados bcc foi quantificada num gráfico. Para o caso Pd sobre Au mostramos que o crescimento resultou num padrão de deformação após atingir 11 camadas. Analisamos as estruturas e indentificamos defeitos tipo "falhas de empilhamento ". Para a modelagem de sistemas semicondutores nós utilizamos o potencial de Terso ..Com um indentador esférico de diamante indentamos uma superfície de silício.Um gráfico de deslocamento do indentador em função da pressão é apresentado. Analisamos o número de coordenação dos átomos de silício quando o indentador atingiu certos valores de pressão. / Abstract: In this work we present two important and current subjects:Metalic thin .lms and nanoindentation. We studied these systems using molecular dynamics with empirical potentials. We showed that it is possible to model the epitaxial growth using a suitable potential and a specific methodology for deposition.Concerning the growth of thin films,we studied three systems using EAM potential:Cu/Ag(001),Cu/Au(001)and Pd/Au(001).For Cu on Au and Cu on Ag,our results are in agreement with previous experiments. We stress that the existence of a bcc and bcc/bct are related to temperature and thickness of the deposited film. We showed that during the deposition of the first few layers,the film grows under stress to form an unstable bcc phase,but after a critical thickness it relaxes in a bct structure.Then,when the film is relaxed it presentes a deformation pattern (stripes). The relationships between temperature,thickness and formed structures are presented. For the case of Pd on Au the growth resulted in a deformation pattern after we deposited 11 mono-layers. We analysed the structures and found defect types known as stacking faults. To model semiconductors systems we used the Tersoff potential. We indented a surface of silicon with a spheric indenter of diamond.A graph of dislocation as function of pressure for the indenter is presented. We analysed the coordination number of silicon atoms when the indenter reached specific values of pressure. / Mestrado / Física da Matéria Condensada / Mestre em Física

Orientador: Mário Alexandre Coelho Sinhoreti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-24T07:19:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leme_ArieneArcasTopalPaes_D.pdf: 1762862 bytes, checksum: df60c904446c386b9834989fa6847207 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Neste estudo avaliou-se o efeito: (1) da adição de resina de troca aniônica (AER) a um cimento experimental, para reduzir a incompatibilidade entre sistemas adesivos simplificados e cimento resinoso de polimerização dupla, quando ativado quimicamente; (2) da aplicação de uma camada extra de adesivo entre o sistema adesivo simplificado e o cimento resinoso, na resistência da união, propriedades nanomecânicas da camada de cimento e micropermeabilidade na interface adesiva. Discos de resina composta foram cimentados com os sistemas adesivos ACE ALL Bond TE ([ACE] Bisco Inc.) e Scotchbond Universal ([SCU] 3M ESPE) ... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital. / Abstract: This study evaluated the effect of: (1) adding anion exchange resin (AER) to an experimental resin cement aiming to reduce incompatibility between simplified-step adhesive systems and dual-cured resin cement when chemically activated; (2) the application of an extra adhesive resin layer between the simplified adhesive system and resin cement, on the microtensile bond strength, nanomechanical properties of the cement layer and micropermeability at the adhesive layer. Resin composite discs were luted with the adhesive systems ACE ALL Bond TE ([ACE] Bisco Inc.) and Scotchbond Universal ([SCU] 3M ESPE) ... Note: The complete abstract is available with the full electronic document / Doutorado / Materiais Dentarios / Doutora em Materiais Dentários

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:22:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Yasmine Bitencourt Emilio Mendes.pdf: 6295050 bytes, checksum: ec73165b3475fb2d502d87ebf6e6717e (MD5) Previous issue date: 2010-02-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this study was to assess the effect of different modes of application of a conventional adhesive system AdperTM Single Bond [SB] and of two self-etch adhesives AdperTM SE Plus [SE] and AdheSE® [AD] and influence of dentin depth on mechanical properties of hardness and elastic modulus of adhesive layer using the nanoindentation technique. The surfaces occlusal of 48 caries-free human third molars were removed and the smear layer standardized for the obtaining of a flat superficial dentin surface, in two levels: superficial dentine (DS) or deep dentine (DP). The adhesives were applied on the dentin surface in two layers, under active (AA) or passive (PA) application and photoactivated (10 s / 500 mW/cm2). After composite build-ups were constructed incrementally and were stored in water by 24 h. The teeth were sectioned in perpendicular direction to obtain specimens in form of bonded sticks with a cross-sectional area of 0.8 ± 0.1mm2, separating the central bonded sticks of each tooth for they be fastened in sample holder and metallographic polishing. The test of nanoindentation was made on composite resin, adhesive system and dentin regions. The results of hardness and elastic modulus (GPa) of adhesive layer were analyzed by a three-way ANOVA and Tukey’s multiple comparison tests (α=0.05) and also took place the two-way ANOVA for each adhesive separately. The mean and standard deviation of hardness and elastic modulus values of composite resin (GPa) were respectively (0.94 ± 0.05) and (13.41 ± 0.52). In dentin, the hardness was (0.89 ± 0.06) and the elastic modulus (17.51 ± 0.71). In the adhesive layer, the highest hardness (0.32 ± 0.02) and elastic modulus (5.54 ± 0.47) of SB were obtained in DS group. The elastic modulus in the adhesive layer of SE (4.11 ± 0.10) was lowest in AA group. For the adhesive layer of AD, just the mode of application was statistically significant (p=0.0041), being AA (0.29 ± 0.01) larger than PA (0.26 ± 0.01) (p=0.0042). It was concluded that: 1) passive application in superficial dentine got greaters values of hardness and modulus of elasticity of the SB and of SE, 2) the active application in deep dentine resulted in bigger values of the properties in study of SB, 3) active application significantly influenced the values of hardness in the area of the adhesive layer of the AD ones in such a way in superficial dentine how much in deep, but didn’t influence the modulus. / O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da forma de aplicação do sistema adesivo convencional AdperTM Single Bond 2 [SB] e dos sistemas adesivos autocondicionantes AdperTM SE Plus [SE] e AdheSE® [AD] e da profundidade dentinária nas propriedades mecânicas de dureza e módulo de elasticidade da camada adesiva por meio do teste de nanoindentação. As superfícies oclusais de 48 terceiros molares humanos hígidos foram seccionadas e a smear layer padronizada para a obtenção de uma superfície dentinária plana, em dois níveis: dentina superficial (DS) ou dentina profunda (DP). Os adesivos foram aplicados sobre a superfície dentinária em duas camadas de forma ativa (AA) ou forma passiva (AP) e fotoativados (10 s / 500 mW/cm2). Em seguida, foram restaurados incrementalmente e armazenados em água destilada por 24h. Os dentes foram seccionados em eixos “x” e “y” para obtenção de espécimes em forma de palitos de aproximadamente 0,8 + 0,1 mm2 de secção transversal, separando o palito central de cada dente para serem fixados em porta-amostra e polidos metalograficamente. O teste de nanoindentação foi realizado nas regiões da resina composta, camada adesiva e dentina. Os valores de dureza e módulo de elasticidade (GPa) da camada adesiva foram submetidos a uma análise de variância de três fatores e ao teste de Tukey para contraste das médias (α=0,05), e também realizou-se a análise de variância de 2 fatores para cada adesivo isoladamente. As médias e os desvios padrões da dureza e do módulo de elasticidade (GPa) da resina composta foram respectivamente (0,94 ± 0,05) e (13,41 ± 0,52). Em dentina, a dureza foi (0,82 ± 0,06) e o módulo de elasticidade (17,51 ± 0,71). Para o grupo do SB na camada adesiva, os maiores valores de dureza (0,32 ± 0,02) e módulo de elasticidade (5,54 ± 0,47) foram obtidos no grupo DS. O módulo de elasticidade da camada adesiva do SE (4,11 ± 0,10) foi menor para o grupo AA. Para a região da camada adesiva do AD, apenas a forma de aplicação foi estatisticamente significante (p=0,0041), sendo a AA (0,29 ± 0,01) maior que a AP (0,26 ± 0,01) (p=0,0042). Concluiu-se que: 1) aplicação passiva em dentina superficial obteve maiores valores de dureza e módulo de elasticidade do SB e do SE, 2) a aplicação ativa em dentina profunda resultou em maiores valores das propriedades em estudo do SB, 3) aplicação ativa influenciou significativamente os valores de dureza na região da camada adesiva do AD tanto em dentina superficial quanto em profunda, porém não influenciou o módulo de elasticidade.

Submitted by Eunice Novais (enovais@uepg.br) on 2018-09-06T21:57:41Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) EVELYN PATRICIA SANTOS ARIAS.pdf: 1455330 bytes, checksum: 8883f664c636c5ec3e0625c691880784 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-06T21:57:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) EVELYN PATRICIA SANTOS ARIAS.pdf: 1455330 bytes, checksum: 8883f664c636c5ec3e0625c691880784 (MD5) Previous issue date: 2018-04-24 / O objetivo deste estudo foi avaliar o grau de conversão, dureza e o módulo de elasticidade de três resinas Bulk Fill e duas resinas convencionais. Foram testadas as resinas Bulk Fill: Filtek™ Bulk Fill (FBP), Tetric N-Ceram Bulk Fill (TBF), Filtek™ Bulk Fill Flow (FBF); e adicionalmente duas resinas compostas convencionais: Empress Direct (ED) e Filtek™ Z350XT (Z350). Quarenta e cinco amostras cilíndricas (5 × 4 mm) foram confeccionadas a partir de cada um dos materiais por meio de uma matriz metálica. As matrizes foram preenchidas em incremento único para as resinas compostas Bulk Fill e em dois incrementos para as resinas compostas incrementais. As amostras foram armazenadas à seco no escuro à temperatura ambiente por 24 h antes da realização dos testes. O grau de conversão (GC) foi determinado utilizando a Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR). O teste de nanoindentação foi realizado nas superfícies de cada espécime, para obtenção da dureza (H) e módulo de elasticidade (E). Os dados foram submetidos a ANOVA 1 fator e teste de Tukey (α=0.05). Quanto o GC%, o maior foi obtido pelo grupo Z350 (69,92  3,5), e o grupo FBF (60,68  2,1) apresentou o valor significativamente inferior quando comparado com os outros grupos. Quanto os valores da nanodureza (GPa), os grupos FBF (0,3  0,02) e ED (0,3  0,01) apresentaram os menores valores de nanodureza e os grupos Z350 (0,9  0,04 ) e FBP (0,8  0,05 ) apresentaram os maiores valores de nanodureza. Quanto os valores do módulo de elasticidade (GPa), o grupo FBP apresentou os maiores valores de módulo de elasticidade (17,7  0,5) e o grupo FBF apresentou os menores valores de módulo de elasticidade (8,6  0,4). Conclui-se assim, que o compósito incremental (Filtek™ Z350XT) apresentou o maior desempenho do GC e o compósito Bulk Fill (Filtek™ Bulk Fill Flow) exibiu os menores valores de módulo de elasticidade e nanodureza. / The aim of this study was to evaluate the degree of conversion, hardness and elastic modulus of three Bulk Fill composites and two incremental-fill composites. The resin-composites: Filtek™ Bulk Fill (FBP), Tetric N-Ceram Bulk Fill (TBF), Filtek™ Bulk Fill Flow (FBF); and two incremental-fill composites: Empress Direct (ED), Filtek ™ Z350XT (Z350) were tested. Forty-five cylindrical specimens (5 × 4 mm) were made from each material in a metallic mold. Mold was filled in one increment for the Bulk Fill composites and in two increments for the incremental-fill composites. Specimens were stored dry in dark at room temperature for 24 h before testing. Degree of conversion (DC) was determined using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Nanoindentation was performed on the surfaces of each specimen, to obtain the hardness (H) and elastic modulus (E). Data for DC and H and E were analyzed by one-way ANOVA, Tukey's test (all at p<0,05). Z350 group (69.92  3.5) showed the highest DC% and FBF group (60,68  2,1) showed the lowest values when compared with the other groups. FBF (0.3  0.02) and ED (0,3  0,01) groups showed the lowest values for nanohardness (GPa) and Z350 (0,9  0,04 ) and FBP (0,8  0,05) groups showed the highest values for nanohardness. FBP group (17,7  0,5) showed the highest values for elastic modulus and FBF group (8.6  0.4) showed the lowest values for elastic modulus (GPa). It was concluded that incremental-fill composite (Filtek™ Z350XT) showed the highest performance DC and Bulk Fill composite (Filtek™ Bulk Fill Flow) showed the lowest values for elastic modulus and nanohardness.

Nesse trabalho são apresentados os resultados do efeito da irradiação iônica nas propriedades tribológicas de cerâmicas odontológicas comercializadas: Vitadur Alfa, Omega 900 e IPS Empress 2. Inicialmente, foram executados testes de medida de coeficiente de fricção em discos das três cerâmicas com polimento superficial do tipo glaseamento, normalmente empregado em Odontologia, que produziram resultados incoerentes e não reprodutíveis. Em razão do resultado obtido, além do glaseamento foram executados outros dois tipos de polimentos superficiais nos discos das porcelanas estudadas: polimento com kit odontológico (específico para porcelanas) e polimento metalográfico (assim nomeado em virtude de sua utilização em metalurgia). Os valores de coeficiente de fricção obtidos evidenciaram que, dentre os três tipos de polimentos, o polimento metalográfico foi o que apresentou resultados mais uniformes. Com o intuito de avaliar as propriedades tribológicas de dureza e módulo de elasticidade, os corpos-de-prova das três cerâmicas polidas metalograficamente foram irradiados com íons de N ou Ar de 500 e 900 keV, respectivamente, resultando em implantações em torno de 1μm de profundidade em ambos os casos. Medidas do coeficiente de fricção e de desgaste em experimentos do tipo pino-sobre-disco foram realizadas, tanto nas cerâmicas virgens (não irradiadas) quanto nas cerâmicas irradiadas, contra pinos de esmalte dental humano e contra alumina. Os resultados mostram que o processo de irradiação iônica produziu uma redução nos coeficientes de fricção de, aproximadamente, 40% nas três cerâmicas testadas e uma correspondente redução na perda de massa do esmalte dental. Posteriormente, ensaios de nanoindentação foram executados, tanto nos corpos-de-prova cerâmicos virgens quanto nos irradiados. Os resultados mostraram uma drástica redução da dureza (50%) e do módulo de elasticidade (30%) nas cerâmicas irradiadas. Após as irradiações, as propriedades de dureza e o módulo de elasticidade das cerâmicas aproximaram-se dos valores conhecidos para o esmalte dental. As superfícies das cerâmicas antes e após as irradiações foram examinadas por microscopia eletrônica de varredura. As modificações observadas nas porcelanas irradiadas foram correlacionadas basicamente a dois processos: alterações estruturais ocorridas principalmente no tetraedro SiO4, da matriz vítrea e amorfização da fase cristalina, que compõem essas porcelanas. Finalmente, os resultados obtidos mostraram que, através da irradiação iônica, foi possível modificar as cerâmicas transformando-as em materiais restauradores odontológicos mais compatíveis com o esmalte dental. / This work reports results of ion irradiation effects on the tribologial properties of odontological commercial ceramics Omega 900, Vitadur Alpha and IPS Empress 2. Initial measurements of the friction coefficent in discs of the three ceramics with surface finishing obtained via the standard odontological surface polishing technique of glazing produced incoherent and non reproductible results. In consequence, two other polishing techniques were investigated: polishing with na odontological kit and metallographic polishing. The measured friction coefficients for the three surface finishing have shown that the Best results are obtained with metallographic polishing. Samples of the three ceramics metallographically polished were irradiated with N or Ar íons of 500 and 900 keV respectively, resulting in ≈ 1μm deep implantations for both ions. Fricction coeficcients and wear determinations in pin-on-disk experiments have been performed in virgin (non irradiated) and irradiated ceramics against dental enamel pins and against alumina. The results show that the íon irradiation process produced a 40% reduction of the friction coefficients for the three ceramics, and a correlated reduction of dental enamel mass loss. Nanoindentation tests were also performed on both virgin and íon irradiated ceramic samples. The obtained results show a drastic redution of hardness (≈ 50%) and of Young modulus (≈ 30%) after irradiation, transforming the ceramics into materials with hardness and Young modulus values very similar to those of dental enamel. The observed modifications of the irradiated ceramics are correlated basically to two processes: structural changes mainly in the SiO4 tetrahedron od the vitreous matrix and amorphization of the ceramics crystalline phase. Finally, the results show that via íon irradiation it is possible do modify the mechanical properties of dental ceramics transforming them into odontological material more compatible with the dental enamel.

Neste trabalho foram estudadas correlações entre estrutura e propriedades de certos revestimentos baseados em filmes finos cerâmicos, mais especificamente carbeto de vanádio, nitreto de silício e nitreto de titânio sobre titânio. As condições e parâmetros de deposição dos filmes, tais como composição e fluxo dos gases reativos, temperatura do substrato e outras, foram variados para obter filmes com composições, densidades e espessuras convenientes. As características físico-químicas dos filmes foram determinadas mediante a utilização de um grande número de ferramentas analíticas, descritas no texto. A avaliação do comportamento mecânico, tribológico e de resistência à corrosão dos filmes também foram determinadas por um apreciável número de métodos, os quais são descritos em detalhes no texto. Os resultados indicam algumas correlações importantes entre dureza, resistência ao desgaste e resistência à corrosão por um lado, e composição, densidade real e estrutura cristalina, por outro lado. Da mesma forma, foi possível estabelecer fatos novos sobre a adesão de filmes finos a substratos de aço e o transporte de diferentes espécies químicas envolvidas através de estruturas TiN/Ti/aço nitretado. Perspectivas para a continuidade do trabalho de pesquisa aqui relatado são discutidas no capítulo de Conclusões. / We report here on the investigation of correlations between structure and properties of certain coatings based on ceramic thin films, more specifically vanadium carbide, silicon nitride and titanium nitride on titanium. The films deposition conditions and parameters, such as the reactive gases compositions and flux, the substrate temperature during deposition and others, were varied in order to obtain films with convenient composition, density and thickness. The physicochemical characteristics of the films were determined by a large number of analytical techniques, as described in the text. The evaluation of the mechanical, tribologic, and corrosion behavior of the thin film coatings was also determined by a substantial number of techniques, all described in the text. The results indicate some important correlations between hardness, wear and corrosion resistance on one hand, and composition, real density, and crystalline structure on the other hand. In the same lines, it was possible to establish new facts about adhesion of thin film coatings on steel substrates and the transport of the involved chemical species across TiN/Ti/nitrided steel structures. The prospects for continuations of this work are discussed in the Conclusões chapter.