The metal hydride used as hydrogen storage material has come into public notice. It is very important to understand the crystal structure and the permutation of hydrogen and the metal crystal structure of hydride for developing industrial hydrogen storage material. The tetrahedral formation of the atom intervals of titanium/zirconium alloys benefits the absorbing of hydrogen atoms. Especially under high temperature, the titanium/zirconium alloys have high affinity on hydrogen, and hydrogen atoms help to absorb within the titanium/zirconium alloys can spread and enter materials fast on the surface, this way will get uniform saturation solid solution. Therefore, we use hydrogen gas in the high-temperature gaseous phase to melt the titanium/zirconium alloys and observe the crystal structure and morphology of hydride precipitates with transmission electron microscopy. The research contents are as follows: (1) In Ti-H system, ageing of quenched specimens which contained the hydrides are found to have a face-centered tetragonal structure (£^-titanium hydride). Ageing of furnace-cooled specimens which contained the hydrides are found to have a face-centered cubic structure (£_-titanium hydride). (2) In Zr-H system, ageing of quenched specimens which contained the hydrides are found to have a face-centered tetragonal structure (£^-zirconium hydride). Ageing of furnace-cooled specimens which contained the grain-boundary hydrides are found to have a face-centered cubic structure (£_-zirconium hydride).

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elementos pre- textuais - 1.pdf: 497356 bytes, checksum: 15c602a1a4e51ba799f685f16d7540ad (MD5) Previous issue date: 2011-07-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Titanium is one of the most used biomateriais in manufacturing dental implants, especially titanium grade 4. However, titanium is a bioinert material, i.e. the interface between titaiiiun-i and host bone is a simple interlocking bonding, which can iead to the loosening ofthe implant and the eventual failure of the implantation. Bone neoformation and long terrn stability can be achieved by using bioactive materiais. Tricalcium phosphate (TCP) is one of the best options among bioactive materiais, due to its chernical and crystallographic structure being similar to that of bone mineral. However, one ofits primary restrictions on clinical use as a ioad-bearing implant is its poor mechanical properties. A good combination of the bioactivity of TCP and the mechanical properties of titanium is considered to be a promising approach to fabricating more suitable biornedical materiais for load-bearing àpplications. Therefore, the aim of this study was to ~eve1op bioactive composites by powder metallurgy using titanium hydride and tricalciuin phosphate to enhance the biocompatibility and the osseointegratjon of dental irnplants. Titanium based composites were prepared from titanium hydride (TiH2) with 2.5, 5, 7.5 and 10% in volume of β-TCP. The TiH2 was provided by Centro Técnico Aeroespacial (CTA) with a mean particle sige of l5μm. The β-TCP was provided by Cerarnic Group from UDESC with particle size below 180 nm. The mixtures were prepared with alcohol and zirconia baus in a high energy mili for five hours, foilowed by drying in a rotating evaporator. The mixtures were then pressed at 15OMPa and sintered at 1200°C for 2 hours in either vacuum or argon atinosphere. The materiais were characterized by scanning eiectron microscopy, transmission electron microscopy, X-ray diffraction and thermal analysis. The decomposition of β-TCP occuned at approximately 1100°C leading to the formation of Ti, CaTiO3, TiO2 and TixPy phases for the composites sintered in argon. For the composites sintered in vacuum it was found the sarne phases, except rutile. The composites sintered in vacuurn were better sintered exhibiting higher densificatjon than those sintered in argon. A main crystal phase of calcium titanate with a needie-like morphology was observed in the porosity of the composites. This phase was found in higher amount in the composite sintered in argon because this material presented higher porosity. This morphology is related to the presence of pores, which allow the growth of calcium titanate on a free surface. / O titânio é um dos biomateriais mais utilizados na confecção de implantes dentários. Dentre os tipos de titânio comercialmente puro (Ti cp), o mais utilizado em implantologia é o da classe quatro. Porém, o titânio é um material bioinerte, ou seja, a fixação óssea sobre a sua superficie acontece por aderência biomecânica. Em materiais bioativos, a fixação ocorre por ligação físico- química. O TCP-13 é um politipo de fosfato de cálcio que desperta muito interesse na utilização em medicina e odontologia por causa da neoformação óssea, porém, as suas propriedades mecânicas são muito baixas, inviabilizando a sua utilização na forma pura. Muitos trabalhos têm sido relatados em que a junção do titânio e fosfatos tem contribuído no desenvolvimento de biomateriais compósitos com características bioativas. O presente trabalho teve por objetivo desenvolver compósitos bioativos ~por metalurgia do pó, utilizando hidreto de titânio / fosfato tricálcico, para melhorar a biocompatibilidade e a osseointegração de implantes dentários. Foram elaborados os compósitos a base de hidreto de titânio (TiH2) com 2,5; 5; 7,5 e 10% em volume de TCP-β. O TiH2 foi doado pelo Centro Tecnológico Aeroespacial (CTA), e apresentava granulometria média de 15 μm. O TCP-β foi fornecido pelo grupo de biomateriais cerâmicos da UDESC com tamanho de partícula inferior a 180 nm. As misturas foram elaboradas com álcool e esferas dé zircônia em moinho atritor de alta energia durante cinco horas, seguidas de secagem em evaporador rotativo. Em seguida as misturas foram compactadas uniaxialmente a frio em matriz cilíndrica e retangular sob pressão de 150 MPa. Os compactados foram sinterizados em atmosfera de argônio e a vácuo nas condições de 1200 °C, durante duas horas. Os materiais foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão, difração de raios-X, e análise térmica pelos métodos de calorimetria diferencial e dilatometria. A decomposição do TCP-β ocorreu a aproximadamente 1100 °C resultando na formação de titanato de cálcio e fosfetos de titânio. As fases resultantes da sinterização em atmosfera de argônio foram Ti, CaTiO3, TiO2 e TixPy. As fases identificadas nos compósitos sinterizados a vácuo foram as mesmas com exceção do rutilo. O compósito sinterizado a vácuo apresentou urna densificação melhor que o sinterizado em argônio. A porosidade e o aparecimento de titanato de cálcio na forma de agulhas foram maiores nos compósitos sinterizados em atmosfera de argônio por causa da maior porosidade.