As ceramicas a base de zirconia (Y-TZP) apresentam propriedades mecanicas superiores as das demais ceramicas odontologicas. Entretanto, o aumento do conteudo cristalino modificou suas caracteristicas de adesao a cimentos resinosos, tornando necessario o desenvolvimento de metodos mais efetivos de uniao a estes materiais. Este trabalho in vitro pretende, portanto, avaliar a influencia de diferentes tratamentos de superficie e de diferentes agentes de uniao na resistencia ao cisalhamento entre uma zirconia estabilizada por itrio e um agente cimentante autoadesivo (RelyX U100®/3M ESPE). Para tal, cilindros de PROCERA® Allzircon receberam como tratamento de superficie jateamento com oxido de aluminio (Al2O3 - 50 m) ou jateamento com o sistema Rocatec. Sobre a superficie tratada dos cilindros foram aplicados, de acordo com os diferentes grupos experimentais, o sistema adesivo Clearfil SE Bond® (Kuraray Co.), e os primers Metal Zirconia Primer (Ivoclar Vivadent) e Alloy Primer (Kuraray Co.) e, finalmente, o cimento resinoso adotado. Cada especime foi, entao, submetido ao teste de cisalhamento (0,05 mm/min), por meio da acao de uma alca de fio ortodontico passando o mais próximo possivel da interface adesiva. A analise de variancia a um criterios (ANOVA) e o teste de Tukey (p<0,05) mostraram que a realizacao do tratamento de superfície aumentou os valores de resistencia de uniao entre a ceramica e o cimento resinoso. O jateamento com o sistema Rocatec (15,33 MPa) apresentou valores significantemente maiores que o jateamento com Al2O3 (11,93 MPa). A aplicacao dos agentes de uniao resultou em uma maior resistencia adesiva, sendo que o sistema adesivo Clearfill SE Bond (17,07 MPa) teve um comportamento estatisticamente superior aos demais materiais. Entre os primers, o Metal Zirconia Primer (11,26 MPa) apresentou maior valor de resistencia de uniao que o Alloy Primer (10,01 MPa). Portanto, a associacao de um tratamento superficial com um agente de união e valida, ja que promoveu os maiores valores de resistencia adesiva. / Yttrium-stabilized tetragonal zircon polycrystal (Y-TZP) ceramics show better mechanical properties than other dental ceramics. However, the high crystalline content modified their adhesiveness to resin cements, making it extremely necessary to develop a more effective adhesive strategy between them. This in vitro study intends to evaluate the influence of different surface treatments and different bond agents on the shear bond strength between a Y-TZP and self-adhesive resin cement. PROCERA® Allzircon cylinders (3.5 mm in diameter) received a surface airborne abrasion treatment with 50 m aluminum-oxide (Al2O3) particles or with the Rocatec system. According to the experimental groups, the adhesive system Clearfil SE Bond® (Kuraray Co.), and the primers Metal Zirconia Primer (Ivoclar Vivadent) and Alloy Primer (Kuraray Co.) were applied on the treated surface of the cylinders, before the application of the adopted resin cement (RelyX U100®/3M ESPE). Each specimen was submitted to the shear bond strength test (0.5 mm/min), by the action of an orthodontic stainless steel ligature wire (0.5 mm in diameter) loop, wrapped around the resin cement, as close as possible to the adhesive interface. One way-ANOVA and Tukey´s post hoc tests (p<0.05) revealed that surface treatment increased bond strength between the ceramic and the resin cement. Silica coating with the Rocatec system (15.33 MPa) showed significantly higher values than airborne abrasion with Al2O3 (11.93 MPa). Application of all bond agents improved shear bond strength: adhesive system Clearfil SE Bond (17.07 MPa) showed better performance than the other evaluated materials, and Metal Zirconia Primer (11.26 MPa) showed higher bond strength values than Alloy Primer (10.01 MPa). Therefore, the association of a surface treatment with a bond agent is suitable, once it resulted in higher values of adhesive strength.

Ces travaux de thèse portent sur la physico-chimie de l'interface fibre/matrice appliquée aux composites Carbone/Carbone. La surface des fibres de carbone est modifiée par divers traitements de surface (voie gazeuse et voie humide). L'impact de ces différents procédés sur l'état de surface des fibres a été évalué par chromatographie gazeuse en phase inverse à dilution infinie, MEB, AFM, MET, RAMAN… Suite à ces caractérisations, des traitements de surface ont été retenus pour la réalisation de composite C/C. Les propriétés notamment mécaniques des matériaux composites à interfaces modulées (force de la liaison fibre/matrice) ont pu être évaluées. Finalement, il a pu être établi une relation entre modifications de surface des fibres de carbone et comportement macroscopique des composites C/C. / This work focuses on the physical chemistry of the fiber/matrix interface applied to composites carbon/carbon. The surface of carbon fibers was modified by various surface treatments. The carbon fibers surface variation was evaluated by inverse gas chromatography at infinite dilution, SEM, AFM, TEM, Raman... After these characterizations, surface treatments were selected for the realization of C/C composites. The mechanical properties of composites at modulated interfaces (fibers/matrix bonding) were evaluated. Finally, a correlation between surface modification of carbon fibers and macroscopic behavior of composite C/C was established.

This study aimed to determine the effects of grinding and low temperature aging on the surface micromorphology (roughness measurement, Scanning Electron Microscopy and Atomic Force Microscopy), phase transformation (t→m), biaxial flexural strength and structural reliability (Weibull analysis) of an yttrium-stabilized tetragonal zirconia polycrystalline ceramic. One hundred and eighty ceramic discs (15.0 × 1.2 ± 0.2 mm, VITA In-Ceram YZ) were prepared and randomly assigned into six groups according to 2 factors (n = 30): grinding (Ctrl without treatment, as-sintered; Xfine grinding with extra fine diamond bur - 30 μm; Coarse grinding by coarse diamond bur - 151 μm), and aging (without or with aging: CtrlLTD; XfineLTD; CoarseLTD). Grinding was performed in an oscillatory motion with a contra-angle handpiece under constant water-cooling. Low temperature degradation (LTD) was simulated in an autoclave at 134 °C, under 2 bar pressure, for 20 h. The roughness (Ra and Rz parameters) significantly increased after grinding in accordance with bur grit-size (Coarse > Xfine > Ctrl), and aging promoted distinct effects (Ctrl = CtrlLTD; Xfine > XfineLTD; Coarse = CoarseLTD). Grinding increased the m-phase, and aging led to an increase in the m-phase in all groups. However, different susceptibilities to LTD were observed. Weibull analysis showed a significant increase in the characteristic strength after grinding (Coarse = Xfine > Ctrl), while aging did not lead to any deleterious impact. Neither grinding nor aging resulted in any deleterious impact (no statistical decrease in the Weibull moduli) on material reliability. Thus, neither grinding nor aging led to a deleterious effect on the mechanical properties of the evaluated Y-TZP ceramic although a high m-phase content and roughness were observed. / Este estudo avaliou o efeito do desgaste com brocas diamantadas de diferentes granulações (Grossa G e Extrafina FF), associado ou não ao envelhecimento em autoclave (LTD) na micromorfologia superficial, na transformação de fase (tetragonal para monoclínica, t→m), e nas propriedades mecânicas de uma zircônia policristalina parcialmente estabilizada por óxido de ítrio. Foram confeccionados 180 discos (15,0 Ø x 1,2 mm de espessura) conforme a ISO 6872-2008, que foram divididos em 6 grupos (n=30) de acordo com dois fatores em estudo: desgaste da superfície (controle C - sem desgaste; desgaste com broca G ou FF); e envelhecimento em autoclave (CLTD, GLTD FFLTD); Os desgastes foram executados por um operador treinado sob refrigeração constante; e a LTD em autoclave a 134ºC, sob 2 bar de pressão, por 20 horas. Os resultados indicam que o envelhecimento em autoclave associado ou não ao desgaste não foram prejudiciais às propriedades mecânicas da zircônia. Entretanto cabe ressaltar que estes estímulos promoveram grande aumento de fase monoclínica, o que pode ser um indício de degradação do material. A análise de Weibull (Módulo de Weibull) demonstrou que os tratamentos avaliados (desgaste, envelhecimento em autoclave) não promoveram efeitos deletérios, não resultando em maior variabilidade da resistência mecânica. Logo, não há indícios de que os diferentes tratamentos realizados impactem negativamente na resistência à flexão biaxial da Y-TZP. Adicionalmente, nota-se que as superfícies desgastadas com brocas diamantadas têm uma menor susceptibilidade à LTD (menor aumento de fase m).

Submitted by Pedro Silva Filho (pfsilva@ipen.br) on 2017-10-09T19:31:24Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2017-10-09T19:31:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A marcação por feixe laser em superfícies é utilizada para assegurar a identificação e a rastreabilidade em biomateriais. A texturização via feixe laser confere maior aderência às superfícies dos dispositivos médicos implantáveis. Este trabalho teve o objetivo de avaliar o comportamento da superfície do aço inoxidável austenítico ABNT NBR ISO 5832-1 submetido à marcação e texturização com feixe laser de fibra óptica, alterando-se a frequência dos pulsos; frente ao seu comportamento biomecânico, por meio de: ensaios de resistência à tração, fadiga e desgaste; verificar a susceptibilidade à corrosão localizada, por ensaios eletroquímicos em solução que simula os fluidos corpóreos; e caracterizar a sua microestrutura. Os tratamentos alteraram a rugosidade e a dureza dos biomateriais em função do aumento da frequência dos pulsos. A microestrutura e composição química das superfícies sofreram mudanças que afetaram diretamente a camada passiva dos aços inoxidáveis. Este efeito foi comprovado com o uso de SVET, XPS e caracterização de propriedades eletrônicas do filme passivo. Os dois tipos de tratamentos implicaram em aumento de susceptibilidade magnética das superfícies. Os parâmetros utilizados para as marcações e texturizações não causaram diminuição na viabilidade celular, de modo que não apresentou citotoxicidade mesmo após incubação prolongada. Este biomaterial mostrou-se adequado perante os ensaios biomecânicos, uma vez que os tratamentos a laser, nas condições utilizadas, não induziram a formação de tensões superficiais de magnitude capaz de levar à fratura por fadiga, indicando vida em fadiga infinita; tampouco se pôde relacionar a região de fratura por tração com as marcações a laser. O volume de desgaste diminuiu em função do aumento da dureza produzido pela elevação da frequência do pulso nas texturizações. O caráter visual das marcações e texturizações por feixe laser foi assegurado após a maioria dos ensaios realizados. / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

As ceramicas a base de zirconia (Y-TZP) apresentam propriedades mecanicas superiores as das demais ceramicas odontologicas. Entretanto, o aumento do conteudo cristalino modificou suas caracteristicas de adesao a cimentos resinosos, tornando necessario o desenvolvimento de metodos mais efetivos de uniao a estes materiais. Este trabalho in vitro pretende, portanto, avaliar a influencia de diferentes tratamentos de superficie e de diferentes agentes de uniao na resistencia ao cisalhamento entre uma zirconia estabilizada por itrio e um agente cimentante autoadesivo (RelyX U100®/3M ESPE). Para tal, cilindros de PROCERA® Allzircon receberam como tratamento de superficie jateamento com oxido de aluminio (Al2O3 - 50 m) ou jateamento com o sistema Rocatec. Sobre a superficie tratada dos cilindros foram aplicados, de acordo com os diferentes grupos experimentais, o sistema adesivo Clearfil SE Bond® (Kuraray Co.), e os primers Metal Zirconia Primer (Ivoclar Vivadent) e Alloy Primer (Kuraray Co.) e, finalmente, o cimento resinoso adotado. Cada especime foi, entao, submetido ao teste de cisalhamento (0,05 mm/min), por meio da acao de uma alca de fio ortodontico passando o mais próximo possivel da interface adesiva. A analise de variancia a um criterios (ANOVA) e o teste de Tukey (p<0,05) mostraram que a realizacao do tratamento de superfície aumentou os valores de resistencia de uniao entre a ceramica e o cimento resinoso. O jateamento com o sistema Rocatec (15,33 MPa) apresentou valores significantemente maiores que o jateamento com Al2O3 (11,93 MPa). A aplicacao dos agentes de uniao resultou em uma maior resistencia adesiva, sendo que o sistema adesivo Clearfill SE Bond (17,07 MPa) teve um comportamento estatisticamente superior aos demais materiais. Entre os primers, o Metal Zirconia Primer (11,26 MPa) apresentou maior valor de resistencia de uniao que o Alloy Primer (10,01 MPa). Portanto, a associacao de um tratamento superficial com um agente de união e valida, ja que promoveu os maiores valores de resistencia adesiva. / Yttrium-stabilized tetragonal zircon polycrystal (Y-TZP) ceramics show better mechanical properties than other dental ceramics. However, the high crystalline content modified their adhesiveness to resin cements, making it extremely necessary to develop a more effective adhesive strategy between them. This in vitro study intends to evaluate the influence of different surface treatments and different bond agents on the shear bond strength between a Y-TZP and self-adhesive resin cement. PROCERA® Allzircon cylinders (3.5 mm in diameter) received a surface airborne abrasion treatment with 50 m aluminum-oxide (Al2O3) particles or with the Rocatec system. According to the experimental groups, the adhesive system Clearfil SE Bond® (Kuraray Co.), and the primers Metal Zirconia Primer (Ivoclar Vivadent) and Alloy Primer (Kuraray Co.) were applied on the treated surface of the cylinders, before the application of the adopted resin cement (RelyX U100®/3M ESPE). Each specimen was submitted to the shear bond strength test (0.5 mm/min), by the action of an orthodontic stainless steel ligature wire (0.5 mm in diameter) loop, wrapped around the resin cement, as close as possible to the adhesive interface. One way-ANOVA and Tukey´s post hoc tests (p<0.05) revealed that surface treatment increased bond strength between the ceramic and the resin cement. Silica coating with the Rocatec system (15.33 MPa) showed significantly higher values than airborne abrasion with Al2O3 (11.93 MPa). Application of all bond agents improved shear bond strength: adhesive system Clearfil SE Bond (17.07 MPa) showed better performance than the other evaluated materials, and Metal Zirconia Primer (11.26 MPa) showed higher bond strength values than Alloy Primer (10.01 MPa). Therefore, the association of a surface treatment with a bond agent is suitable, once it resulted in higher values of adhesive strength.