A laser flash photolysis resonance fluorescence (LFP-RF) technique has been employed to study the kinetics of the reactions of methylvinyl ketone (MVK) with atomic bromine (Br) and atomic chlorine (Cl) as a function of temperature (203 755 K) and pressure (12 600 Torr) in nitrogen bath gas. The results of this study are also compared to published kinetics studies for similar reactions. Over the temperature range 200 K < T < 250 K for the reaction of Br with MVK, measured rate coefficients were pressure dependent suggesting the formation of an adduct. The adduct undergoes dissociation on the time scale of the experiments (< 0.1 s) and establishes an equilibrium between Br, MVK, and MVK Br. At temperatures above 298 K no reaction of Br with MVK was observed. Similarly, over the temperature range 405 K < T < 510 K, the reaction of Cl with MVK shows similar kinetics to that of Br and MVK suggesting an equilibrium is established. Equilibrium constants for adduct dissociation and formation are determined for the forward and reverse rate coefficients in both reactions. Second and third-law analyses are carried out to obtain information about the thermochemistry of the equilibrium reactions for Br with MVK and Cl with MVK. Adduct bond strengths of Br and Cl reactions with MVK are reported and compared to reactions with other unsaturated species. Ab initio calculations for these reactions are also presented in this study. Excellent agreement is observed between theory and experiment. Additionally, a reaction of Cl with MVK was observed over the temperature ranges 600 K < T < 760 K and 210 K < T < 365 K. At the lower temperatures, measured rate coefficients are also pressure dependent, however, the adduct remained stable. At the highest temperatures, the measured rate coefficients were pressure independent, suggesting hydrogen abstraction as the dominant reaction pathway. Energetics obtained from ab initio calculations suggest that only abstraction of the methyl hydrogen is likely to occur at a measurable rate in the temperature range investigated.

Masters Research - Master of Philospohy (MPhil) / It has been shown that masonry material properties, in particular, unit flexural bond strength (ft), vary significantly throughout masonry structures, despite the fact that often only one type of brick and mortar are used. Unit flexural bond strength was previously identified as one of the most important material parameters contributing to the strength of clay brick unreinforced masonry (URM) walls in flexure. It was the objectives of this research, in the context of clay brick URM walls subject to vertical bending, to examine how unit flexural bond strength varied spatially in a clay brick URM wall, determine a best fit probability distribution function which can describe expected variability in unit flexural bond strength and determine how this variability and other factors affect wall behaviour and failure load using 3D non-linear finite element analysis (FEA). It was hoped that modelling a full sized clay brick URM wall subject to vertical bending using a 3D non-linear FEA model would more accurately predict wall failure load (compared to current analytical methods) and allow the examination of crack pattern development as the wall progresses to failure upon being laterally loaded. The first part of the research project was to conduct an experimental program to examine unit-to-unit spatial strength correlation within six full sized clay brick URM walls and to characterise a unit flexural bond strength probability distribution. It was observed that although weak correlation in unit flexural bond strength exists in some courses and between courses, these locations were difficult to predict and didn����t follow any particular pattern relating to for example, mortar batch. Therefore, although somewhat counter-intuitive, the results indicate that statistically significant correlation between adjacent unit flexural bond strengths is not likely to be observed. It was also observed that clay brick wall unit flexural bond strengths obtained for all of the walls tested best fit a truncated Normal probability distribution. Strength of the brick/mortar interface appeared to be governed by factors relating to workmanship (and therefore mortar quality and moisture content), weather (which can affect material characteristics like brick suction rate) and inherent material variability. It would appear that brick suction rate can significantly affect the overall strength of a URM wall. v Stochastic analysis was conducted for walls with and without uncorrelated spatial variability in unit flexural bond strength and associated tensile fracture energy (GfI ). It was found that the TNO DIANA 9.2 FEA package could be used to implement spatial variability of various material parameters and reasonably accurately model failure of clay brick URM walls in vertical bending. From the non-linear FEA model development stage, it was observed that because the brick/mortar bond has significantly more strength capacity in compression, it appears that the lateral load resistance of the wall comes from a combination of the ability of the brick/mortar bond to tensile soften while providing significant compressive resistance at the compressive edge. It was found for a spatial stochastic analysis with spatial variability in bond strength (referred to from now on as a spatial stochastic analysis), with COVs of 0.1, 0.3 and 0.5, that COV of wall failure loads were relatively small, being 0.02, 0.04 and 0.06 respectively. For the non-spatially varying stochastic analysis with fully correlated bond strength (now referred to as non-spatial stochastic analysis), with COVs of 0.1, 0.3 and 0.5, COV of wall failure loads were 0.07, 0.20 and 0.32 respectively. For the spatial stochastic analysis, it was found that with a bond strength COV increase from 0.1 to 0.5 the mean wall failure load dropped from 2.25 kPa to 2.0 kPa (an 11% reduction). Despite the relatively small drop in magnitude of the mean wall failure load with increase in bond strength COV, the mean wall failure loads were statistically different to one another. For the non-spatial stochastic analysis, mean failure load stayed relatively constant at 2.24-2.25 kPa. These results could be explained by examining the 3D wall progression to failure. For walls with spatial variability in bond strength, it is expected that wall failure load COVs would be smaller because those walls would consistently be composed of smaller valued bond strengths which would consistently contribute to weakness in the wall. For the non-spatial wall simulations, this effect would not occur as failure load is determined by one uniform weak or strong bond strength. It was proposed that failure of a clay brick URM wall is not governed by one course only cracking, but rather, instability in the wall is governed by several courses in the vicinity of locations of large bending moment. It was shown that various current stochastic approximations which employ a unit failure hypotheses in combination with a linear/elastic approximation for first cracking load all underestimated wall capacity significantly. The reason for this is suggested as being vi because all hypotheses only assume failure is governed by one course and linear/elastic theory only considers the tensile capacity of a joint and neglects strength capacity available as a result of joint tension softening and the resistance to failure provided by compressive strength on the compression side of the wall. The hypotheses also don’t take into consideration factors which affect overall wall bond strength mean which result from influences such as workmanship, weather and material variability factors, such as (for example), variation in brick suction rate due to weather conditions which can make the overall strength of the wall stronger or weaker. Based upon a comparison in wall failure load COV for the spatial and non-spatial stochastic wall analysis results, a more realistic approach for future modelling attempts of spatial variability in masonry material properties is suggested. This would address the issue of external factors such as workmanship and weather on the overall strength of the wall, as well as the inherent bond strength variability due to material variability. For walls with spatial variability in bond strength, upon examination of numerous wall simulation results, several crack patterns were witnessed and are discussed.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do ambiente de sinterização vácuo e argônio na resistência de união (RUMC) de cerâmicas às ligas de Ni-Cr (Fit Cast SB), Co-Cr (Star Loy C) e titânio comercialmente puro (Tritan). A partir de uma matriz de teflon, foram obtidos 60 padrões de resina/cera em forma de cilindro, com 8 mm de comprimento e 5 mm de diâmetro. Os padrões foram incluídos e os anéis foram levados ao forno e submetidos a ciclos térmicos para a expansão do revestimento. Em seguida, os anéis para fundição em Ni-Cr e Co-Cr foram levados à máquina de fundição por indução eletrônica. Os anéis referentes ao titânio foram levados à máquina de fundição por arco voltaico. Após resfriamento dos anéis, as fundições foram desincluídas e jateadas com óxido de alumínio (100 &mu;m). Depois de recortados dos canais de alimentação, os cilindros metálicos foram preparados para aplicação da cerâmica. Em seguida, foi realizada a aplicação e sinterização da cerâmica à vácuo ou em argônio. Para as ligas alternativas, foi utilizada a cerâmica IPS Classic V e para o titânio, a Triceram. Na sequência, os cilindros compostos pelo metal e disco cerâmico (5 mm de diâmetro e 2 mm de espessura) (n=10) foram submetidos aos ensaios de RUMC por cisalhamento na máquina de ensaios universais com célula de carga de 500 Kg e velocidade do travessão móvel de 0,5 mm/min. Após os ensaios, foram realizadas análises das fraturas por meio de microscopia óptica (MO) (15X) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os dados de RUMC (MPa) obtidos foram analisados estatisticamente pelos testes ANOVA e Tukey (&alpha;=0,05). Os resultados demonstraram que a sinterização à vácuo propiciou obtenção de maiores valores (MPa) de RUMC (76,58) que a sinterização em argônio (51,31). Quanto às ligas avaliadas, as de Ni-Cr e Co-Cr apresentaram maiores valores de RUMC (71,32 e 71,28, respectivamente) que o titânio cp (49,23); sendo que entre elas não houve diferença estatística. Não houve interação entre os fatores avaliados. De acordo com a MO, houve predomínio de fraturas mistas. Segundo a MEV, os espécimes de Ni-Cr e titânio sinterizados a vácuo apresentaram maior rugosidade de superfície do que os sinterizados em argônio. Para a liga de Co-Cr não houve diferença na topografia de superfície. A sinterização em argônio influenciou negativamente a RUMC dos pares metalocerâmicos analisados. / The aim of this study was to evaluate the effect of firing atmospheres: vacuum and argon on the bond strength of ceramic to Ni-Cr (Fit Cast SB), Co-Cr (Star Loy C) and commercially pure titanium (Tritan) alloys. 60 wax/acrylic resin cylinder patterns (8 mm high and 5 mm in diameter) were prepared on a plastic custom mold for metalceramic bond strength (MCBS) test. The patterns were invested in phosphated investment and manipulated on vacuum. The rings were placed in a furnace to burn out patterns and thermally expand the molds. Then, the rings of Ni-Cr and Co-Cr were placed in an electronic machine to cast. The rings related to titanium were positioned in the casting machine with a voltaic arc. After the rings have cooled, the castings were divested manually and abraded with aluminum oxide particles (100 &mu;m). Then, the cylinders were prepared for applying of the ceramic veneering disks. The ceramic was applied and fired in vacuum and argon atmospheres. IPS-Classic ceramic was used for alternative alloys and for titanium, Triceram ceramic. Then, the cylinders composed of metal and ceramic disk (5 mm diameter and 2 mm height) (n=10) were submitted to metal-ceramic bond strength (MCBS) shear tests on an universal testing machine with load cell of 500 Kg at a crosshead speed of 0.5 mm/min. After the tests, there were made fracture analysis by optic microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM). The MCBS data (MPa) were statistically analyzed by the ANOVA and Tukey test (&alpha;=0.05). The results indicated that the vacuum firing (76.58) promoted higher MCBS values than argon firing (51.31). Among the metals, Ni-Cr and Co-Cr alloys presented higher MCBS (71.32 e 71.28, respectively) than titanium (49.23); between two base alloys there was no statistical difference. There was no interaction between the evaluated factors. According to MO analysis, there was predominance of mixed fractures. According SEM, the Ni-Cr and titanium specimens submitted to vacuum presented higher surface roughness than the specimens submitted to argon. For Co-Cr, there was no difference of surface topography. The argon firing influenced negatively the MCBS of metal-ceramic evaluated pairs.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Aim: To evaluate the bond strength between glass fiber post and intrarradicular dentin or core composite resin after several post surface treatments, and the effect of surface treatments on posts flexural strength. Material and methods: The following post surface treatments were evaluated: G1- no conditioning; G2- cleaning with alcohol (AL); G3- AL + silane application (SIL); G4- Al2O3 + SIL; G5- H2O2 + SIL; G6- HF + SIL; G7- H3PO4 + SIL. Tem double-tapered fiber posts from each evaluated surface treatment were cemented into bovine teeth previously embedded into acrylic resin. After, a standard composite resin cylindrical core was build up. Samples were submitted to mechanical cycling (106 cycles, 4 Hz, 37ºC) and sectioned into 2 mm slices. For root portion the bond strength was measured through push-out test, while core slices were machined into hour-glasses and submitted to microtensile bond strength test. The three point bending test was applied to cylindrical posts from G1, G4, G5, G6 and G7, to flexural strength evaluation. Moreover, two posts from these groups were conditioned for scanning electron microscopy (SEM). One-way analysis of variance followed by Tukey s test were applied to each evaluation (α=0,05). Results: the post surface conditioning had no effect on post retention into root canal (p=0,876), however the microtensile bond strength between post and composite resin was significantly affected (p<0,001), where G3 presented the highest values of bond strength. The flexural strength was also influenced by post surface conditioning, where sandblasting with Al2O3 125 μm significantly decreased the posts strength. The analysis through SEM revealed different patterns of surface s modification after conditioning. Conclusions: (1) post retention into root dentin was not affected by post surface conditioning, bust silane application promotes higher microtensile bond strength between post and composite resin; (2) sandblasting posts surface with Al2O3 125 μm decreased posts flexural strength; and (3) different patterns of surface conditioning were observed under SEM. / Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar a resistência adesiva entre pino de fibra de vidro e dentina intrarradicular ou resina composta do núcleo após diferentes tratamentos de superfície dos pinos, e a influência do tratamento de superfície da resistência à flexão dos pinos. Materiais e Métodos: Os seguintes métodos para tratamento da superfície dos pinos foram avaliados: G1- sem tratamento; G2- limpeza com álcool; G3- limpeza com álcool + aplicação de silano (SIL); G4- Al2O3 125 μm + SIL; G5- H2O2 + SIL; G6- HF + SIL; G7- H3PO4 + SIL. Dez pinos de fibra de vidro duplo-cônicos condicionados com cada um dos tratamentos listados acima (n=10) foram cimentados em raízes bovinas, embutidas perpendicularmente em resina acrílica. Após, um núcleo cilíndrico padronizado foi reconstruído em resina composta. Os corpos de prova foram submetidos a 106 ciclos mecânicos (100 N, 4 Hz, 37°C, 45°) antes de serem seccionados em fatias de 2 mm de espessura. Para a porção radicular, a resistência adesiva foi medida através do teste de extrusão push-out, enquanto que para a resistência adesiva da porção coronária, foi utilizado o teste de microtração com espécimes em forma de ampulheta. Para avaliação da resistência à flexão, pinos com os tratamentos correspondentes aos grupos G1, G4, G5, G6 e G7 (n=5) foram submetidos ao teste de flexão de três pontos. Além disso, dois pinos com tratamentos de superfície destes grupos foram cobertos com ouro e submetidos à análise em MEV. Análise de variância 1-fator foi aplicada para cada uma das avaliações, seguida do teste de Tukey para contraste de médias (α=0,05). Resultados: Para retenção no canal radicular, a modificação da superfície dos pinos não foi relevante (p=0,876). Porém, a adesão entre pino de fibra e resina composta foi estatisticamente afetada pelos tratamentos de superfície (p<0,001), sendo do G3 os maiores valores de resistência adesiva à microtração. O fator de estudo também afetou a resistência à flexão: Al2O3 125μm apresentou diminuição significativa na resistência dos pinos. Sob análise em MEV, diferentes padrões de superfície foram observados após condicionamentos. Conclusões: (1) a retenção do pino no canal radicular não foi afetada pelos tratamentos sugeridos, porém a aplicação de silano na superfície do pino parece aumentar a retenção do núcleo de resina composta; (2) o jateamento da superfície dos pinos com Al2O3 125 μm pode ser danoso para as propriedades de flexão dos pinos; e (3) diferentes padrões de morfologia de superfície foram observados sob MEV.

O objetivo deste estudo foi realizar uma avaliação tridimensional da rugosidade superficial em 3 tipos de pinos de fibra - DT LightPost, FRC Postec Plus e Transluma Post - submetidos a diferentes tratamentos de superfície e avaliar os efeitos dos pré-tratamentos na resistência adesiva a um compósito de presa dual Biscore. Os tratamentos de superfície foram: imersão em ácido hidrofluorídrico, jateamento com óxido de alumínio a 50m, imersão em peróxido de hidrogênio, jateamento com óxido de alumínio a 50m seguido de imersão em ácido hidrofluorídrico e jateamento com óxido de alumínio a 50m seguido de imersão em peróxido de hidrogênio. No experimento 1, 75 pinos foram divididos em 3 grupos (n = 25), de acordo com seu fabricante e subdivididos em cinco subgrupos. A rugosidade superficial foi medida usando um rugosímetro tridimensional e analisada com o software de análise 3D. Os valores de rugosidade foram obtidos antes e após diferentes tratamentos de superfície na área dos mesmos corpos-de-prova. Para o experimento 2, foram utilizados os mesmos corpos-de-prova, os mesmos grupos e subgrupos do experimento 1, tendo sido adicionado o subgrupo de controle (n=90) e a resistência adesiva a um compósito presa dual Biscore foi mensurada através de um teste push-out. A resistência adesiva foi medida em uma máquina universal de ensaios, com uma célula de carga tipo SLBL-5kN em uma velocidade de 0,5 mm / min. Os resultados do experimento 1 foram analisados através de um teste estatístico t-Student. Jateamento e jateamento seguido de imersão em ácido hidrofluorídrico produziram um aumento estatisticamente significante na rugosidade, contudo somente o tratamento por jateamento proporcionou um aumento significativo nos valores de rugosidade. Os resultados do experimento 2 foram obtidos através de um um teste t-unilateral de hipótese com variância desconhecida. Concluiu-se que o jateamento com óxido de alumínio a 50&#956;m em uma distância de 30 mm a 2,5 bar de pressão por 5 segundos foi suficiente para modificar a topografia dos pinos de fibra de vidro e quartzo e que o jateamento com partículas de 50 &#956; alumina a distância de 30 mm a 2,5 bar de pressão por 5 segundos foi o único tratamento de superfície que aumentou a resistência adesiva do compósito Biscore aos pinos DT Light Post e Transluma Post. Os pinos FRC Postec Plus não demostraram um aumento estatisticamente significante na resistência adesiva em nenhum grupo. / The aim of this study was to perform a tridimensional surface roughness test evaluation of different surface treatments to 3 types of fiber posts - DT LightPost, FRC Postec Plus e Transluma Post - and evaluate the effects of the different pretreatments on the bond strength of a dual-cure resin core material Biscore. The different surface treatments were: immersion in hydrofluoric acid, sandblasting abrasion with 50 alumina particles, immersion in hydrogen peroxide, sandblasting abrasion with 50 alumina particles followed by immersion in hydrofluoric acid and sandblasting abrasion with 50 alumina particles followed by immersion in hydrogen peroxide. In the first experiment seventy five fiber posts were divided into 3 groups (n = 25), according to their manufacturer and subdivided into 5 subgroups. Surface roughness was measured using a tridimensional surface roughness test and analyzed with 3D analysis software. Surface roughness was obtained before and after the different surface treatments at the same post area. In the second experiment the same samples divided in groups and subgroups were used, but a control group (no treatment) was added (n = 90) and the bond strength to a composite resin core material Biscore was measured using a push-out design. The interfacial push-out bond strength was measured in a universal testing machine, with a load cell type SLBL-5kN at a crosshead speed of 0.5 mm/min. Results in experiment 1 were statistically analyzed using Students t-Test. Sandblasting and sandblasting followed by immersion in hydrofluoric acid produced a significant increase in roughness, but the sandblasting treatment was able to provide a significant roughness increase. Results in experiment 2 were statistically analysed using one-sided t-Test of Hypothesis with unknown variance. It was concluded that sandblasting airborne-particle abrasion with alumina 50 at a distance of 30 mm at 2.5 bars pressure for 5 seconds was sufficient to modify the surface topography of glass and quartz fiber posts and the sandblasting abrasion with 50 alumina particles at a distance of 30 mm at 2.5 bars pressure for 5 seconds was the only surface treatment in DT Light Post and Transluma Post that increased the bond strength to dual cure resin composite cores. FRC Postec Plus post did not shown an increase in bond strength in any group.

Objective: The purpose of the present study was to evaluate the influence of the simulation of cariogenic challenge on bond strength of adhesive systems to sound and demineralized enamel of primary and permanent teeth. Material and methods: Forty primary molars and forty permanent molars were selected and randomly assigned into 16 experimental groups (n=5) according to type of teeth - primary (PRI) or permanent (PERM), precondition of enamel sound (S) or demineralized (DEM), treatment after the restorative procedure - control (C) or cariogenic challenge (pH) and adhesive system - Single Bond (SB) or Clearfil SE Bond (SE). The teeth from groups DES were submitted to cariogenic challenge by pH cycling prior to restorative procedures. For the bond strength test, the coronal portion was sectioned resulting in buccal and lingual sections. After obtaining flat surfaces of permanent teeth, the exposed enamel of permanent and primary teeth were ground with 600 grit SiC paper for 60s. The adhesives were applied to prepared surfaces and on these surfaces, polyethylene tubes were positioned to then the adhesive systems to be polymerized. The tubes were filled with composite resin that, after polymerization, resulted in composite resin cylinder with an area of 0.45 mm ² and 1.0 mm height which were stored in distilled water at 37 °C for 2 4h. The specimens from groups pH, after the restorative procedures, were submitted of the simulation of cariogenic challenge for 14 days. After the period of storage and pH cycling, the specimens were subjected to shear force (1mm/min) and evaluated under a microscope (400x) to classify the type of fracture. The data obtained in MPa were subjected to Analysis of Variance (GLM) and fractures, to the chi-square test (α = 0.05). Results: Analysis of Variance showed no statistically significant difference between the adhesive systems. On the other hand, specimens from the S groups had higher bond strength values than those of DEM groups, as C groups compared to pH groups. PERM groups had also higher bond strength values than DEC groups, except when these were sound, since the interaction between these factors showed that teeth PRIM S had similar values that the PERM S. There was no statistically significant difference between groups for the fracture patterns which was predominantly mixed adhesive. Conclusions: The simulation of the cariogenic challenge negatively influences the bond strength to enamel of primary and permanent teeth, regardless of type of adhesive system. The behavior of adhesive systems is similar to sound enamel of 13 primary and permanent teeth. The demineralized enamel of primary teeth results in lower bond strength than permanent teeth in the same condition. / Objetivo: O objetivo do presente estudo foi avaliar a influência da simulação do desafio cariogênico na resistência de união de sistemas adesivos ao esmalte hígido e desmineralizado de dentes decíduos e permanentes. Material e Métodos: 40 molares decíduos e 40 molares permanentes foram selecionados e alocados aleatoriamente em 16 grupos experimentais (n=5) de acordo com o tipo de dente decíduo (DEC) ou permanente (PERM), a condição prévia do esmalte hígido (HIG) ou desmineralizado (DES), o tratamento após o procedimento restaurador - controle (C) ou desafio cariogênico (pH) e o sistema adesivo Adper Single Bond (SB) ou Clearfil SE Bond (SE). Os dentes pertencentes aos grupos DES foram submetidos a desafio cariogênico por meio de ciclagem de pH previamente aos procedimentos restauradores. Para o teste de resistência de união (RU), a porção coronária foi seccionada resultando em uma secção vestibular e uma lingual. Após a obtenção de superfícies planas nos dentes permanentes, as faces lisas de dentes decíduos e permanentes foram abrasionadas em lixa de carbeto de silício de granulação 600 por 60s. Os sistemas adesivos foram aplicados nas superfícies preparadas e, sobre essas superfícies, cânulas de polietileno foram posicionadas para então o sistema adesivo ser fotoativado. As cânulas foram preenchidas com resina composta que, após a fotoativação, resultaram em cilindros de resina de composta com área de 0,45 mm² e 1,0 mm de altura os quais foram armazenados em água destiladas a 37° C por 24h. Os espécimes pertencentes aos grupos pH, após o procedimento restaurador, foram submetidos a simulação do desafio cariogênico por 14 dias. Após o período de armazenamento e de cliclagem de pH, os espécimes foram então submetidos ao ensaio de cisalhamento (1mm/min) e à avaliação em microscópio (400x) para a classificação do tipo de fratura. Os dados obtidos em MPa foram submetidos à Análise de Variância (GLM) e as fraturas, ao teste de Qui-quadrado (α=0,05). Resultados: A Análise de Variância indicou que não houve diferença estatisticamente significante entre os sistemas adesivos. Por outro lado, os espécimes pertencentes aos grupos HIG apresentaram maiores valores de RU do que os dos grupos DES, bem como os grupos C quando comparados aos grupos pH. Grupos PERM obtiveram maiores valores de RU do que DEC, com exceção quando esses estavam hígidos, uma vez que a interação entre esses fatores mostrou que dentes DEC HIG apresentaram valores similares a PERM HIG. Não foi observada diferença estatisticamente significante entre os grupos para os padrões 11 de fratura que foi predominante adesiva mista. Conclusões: A simulação do desafio cariogênico influencia negativamente a resistência de união em esmalte de dentes decíduos e permanentes, independente do tipo de sistema adesivo. O comportamento dos sistemas adesivos é similar em esmalte hígido de dentes decíduos e permanentes. O esmalte desmineralizado de dentes decíduos resulta em menores valores de resistência de união que o de dentes permanentes na mesma condição.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study evaluated the effect of different surface treatments on the biaxial flexure strength and reliability of a ceramic Y-TZP by using Weibull analysis. In addition, the influence of these methods on the bond strength of a resin cement and ceramic Y-TZP were studied. The surface treatments analyzed were the following: air-borne particle abrasion with silica-coated aluminum oxide particles for 10 s with 10 mm distance (TBS); application of a ceramic overglaze on the surface and etching with 10% hydrofluoric acid gel (HF) for 1 min (GLZ1), 5 min (GLZ5), 10 min (GLZ10), and 15 min (GLZ15); and deposition of 5 nm thick SiO2 nanofilm by physical vapor deposition (PVD) (SNF). This last treatment was performed only to study the biaxial flexural strength. Regarding the biaxial flexural strength and reliability of the material, 210 discs (15mm × 1.2mm) of Y-TZP were made following the ISO 6872-1999 and then sintered according to the manufacturer`s instructions. The discs (n=30) were divided according to the different surface treatments applied (6 groups), apart from the control group which did not receive any treatment. Using the flexural strength data, a Weibull statistical analysis was performed to describe the reliability of the ceramic material. To evaluate the bond strength, 75 Y-TZP (In-Ceram YZ, Vita) blocks (5×5×4 mm) were assigned into five groups (n=15) according to the different surface treatments. Specimens of composite resin (diameter=3.25mm; height=3mm) were cemented to the Y-TZP blocks using resin cement (Relyx ARC). All the specimens were subjected to aging (10,000 thermal cycles and storage for 90 days), tested in shear, analyzed under a stereomicroscope and under a scanning electron microscope (SEM), and measured by phase transformation analysis (XRD). In relation to the biaxial flexure, the TBS group statistically presented the highest strength values, and the groups with glaze application followed by etching with hydrofluoric acid (GLZx) showed the lowest values, independent of the HF treatment time. However, no surface treatment negatively influenced the reliability of the material when compared with the control group with no surface treatment, according to the Weibull analysis results. With respect to adhesion, the TBS groups showed the highest bond strength values. It may be concluded that treatment with blasting (TBS group) confers the best bond strength to ceramics out of all the tested methods, without negatively influencing the strength of the material. / Este estudo avaliou o efeito de diferentes tratamentos de superfície na resistência à flexão biaxial e confiabilidade da cerâmica Y-TZP usando a análise de Weibull. Além disso, a influência desses métodos na resistência de união entre um cimento resinoso e a cerâmica Y-TZP foi estuda. Os tratamentos de superfície analisados foram: jateamento com partículas de óxido de alumínio revestidas por Sílica por 10 segundos e com 10 mm de distância (TBS); aplicação de glaze na superfície da cerâmica e condicionamento com ácido fluorídrico gel 10% (HF) por 1 min (GLZ1), 5 min (GLZ5), 10 min (GLZ10) e 15 min (GLZ15) e deposição de nanofilme de SiO2 com 5 nm de espessura através da deposição física de vapor (PVD) (SNF). Este último tratamento foi utilizado apenas no trabalho referente a resistência à flexão biaxial. Para a resistência à flexão biaxial e confiabilidade do material 210 discos (15mm x 1.2mm) de Y-TZP foram confeccionados seguindo a ISO 6872-1999 e sinterizados de acordo com instruções do fabricante. Os discos foram divididos (n=30) de acordo com o tratamento de superfície aplicado (6 grupos) além do grupo controle o qual não recebeu tratamento. Através dos dados de resistência à flexão, foi realizada também a análise estatística de Weibull, a qual é utilizada para descrever a confiabilidade de materiais cerâmicos. Para avaliar a resistência de união, 75 blocos de Y-TZP (In-Ceram YZ, Vita) (5×5×4 mm) foram divididos em cinco grupos (n=15) de acordo com o tratamento de superfície. Espécimes de resina composta (diâmetro=3.25mm; altura=3mm) foram cimentados nos blocos de Y-TZP usando um cimento resinoso (Relyx ARC). Todos os espécimes foram submetidos ao envelhecimento (10,000 ciclos e armazenamento por 90 dias), ao teste de cisalhamento, analisados no estereomicroscópio, no microscópio eletrônico de varredura (MEV) e submetidos a análise de transformação de fase (XRD). Com relação à flexão biaxial, pode-se notar que o grupo TBS apresentou o maior valor de resistência e os grupos com aplicação do glaze seguido de condicionamento com ácido fluorídrico mostraram os menores valores independente do tempo de condicionamento. Entretanto nenhum tratamento influenciou de maneira negativa a confiabilidade do material quando comparado com o grupo controle. Para os resultados de adesão, o grupo TBS obteve os maiores valores de resistência de união. É possível concluir que o tratamento com jateamento (grupo TBS) confere uma melhor resistência de união na cerâmica não influenciando de forma negativa na resistência flexural desse material.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-12-16Bitstream added on 2014-06-13T20:04:53Z : No. of bitstreams: 1 jacques_p_dr_arafo.pdf: 4775978 bytes, checksum: 18cc404903316b63486985e85026922c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A influência de diferentes métodos de remoção da dentina artificialmente cariada sobre a resistência de união de um sistema adesivo convencional simplificado e de um autocondicionante foi avaliada por meio de ensaio mecânico de microtração. Trinta e dois terceiros molares humanos foram aleatoriamente distribuídos em 8 grupos experimentais, de acordo com o tipo de material (sistema adesivo) e o substrato dentinário. O grupo controle para cada sistema adesivo foi representado por sua aplicação sobre a dentina hígida. Foram avaliados os sistemas adesivos Adper Single Bond (SB) e Clearfil SE Bond (CSE), e quatro tipos de substrato dentinário: a) hígido e afetado por cárie após diferentes métodos de remoção de tecido infectado, b) método mecânico manual; c) método mecânico rotatório; e d) método químicomecânico representado pelo Carisolv . Superfícies planas de dentina foram submetidas ao desenvolvimento artificial de cárie pela exposição a Streptococcus mutans. Os sistemas adesivos foram aplicados sobre a superfície dentinária resultante após a utilização dos diferentes métodos para remoção da cárie artificial ou sobre a dentina hígida, recebendo em seguida restauração de resina composta Z250. Os dentes restaurados foram mantidos por 24 horas à 37º C, seccionados em forma de palitos, com área de superfície aderida medindo aproximadamente 0,49mm2 e submetidos ao ensaio mecânico de microtração. Quando os sistemas adesivos foram aplicados em dentina hígida, ambos resultaram em resistência de união não diferente entre si e superior à observada para os grupos onde tinham sido aplicados em dentina cariada, independente do método de remoção de tecido cariado utilizado. Para CSE, a remoção com cureta resultou nos menores valores de resistência de união, estatisticamente inferior aos demais grupos onde foi utilizado. A resistência de... . / The purpose of this investigation was to evaluate the influence of different removal methods of artificially carious dentin on the bond strength of a one-step etch and rinse and a two-step self-etching primer bonding agent to caries-affected dentin. Thirty-two human third molars were randomly distributed into 8 groups, according to the bonding agent and the dentin substrartes. The control group was represented by the application of the bonding agents to sound dentin. The bonding agents evaluated were, Adper Single Bond (SB) and Clearfil SE Bond (CSE) and the dentin substrates were: a) sound dentin; b) dentin resulting from hand excavation, c) bur excavation and d) Carisolv gel excavation of the carious tissue. Flat dentin surfaces were submitted to an in vitro cariogenic bacterial model to create caries-like lesions. After caries removal, the bonding agents were applied on the caries-affected dentin according to the manufacturers' directions. Composite build-ups were constructed and the teeth were stored in water at 37°C for 24 hrs. Then they were sectioned in the x-y directions to produce beams with a crosssectional area of 0.49 mm2. The specimens were subjected to the microtensile test at a cross-head speed of 0.5 mm/min until failure. For both dentin bonding agents, the highest bond strength was produced in sound dentin when compared to caries159 affected dentin, irrespective of the method of caries removal. For CSE, caries removal using spoon excavators produced the lowest bond strengths (p<0.05) while the adhesive performance of SB was not affected by the caries removal method, although a trend towards lower values was observed when Carisolv was used. For all groups, the predominant mode of failure was adhesive. In conclusion, for both dentin bonding agents evaluated, bond strength to caries-affected dentin was significantly lower than to sound dentin. Caries removal using spoon... (Complete abstract, click electronic address below).

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The present thesis was structured in two scientific articles that investigated the adhesion of zirconium oxide ceramic crowns. The first article aimed to evaluate different methods for silica deposition at the inner surface of Y-TZP crowns by means of a retention test. A hundred simplified full-crown preparations obtained from fiber-reinforced polymer were scanned and 100 zirconium oxide crowns with occlusal retention were machined. The preparation/crown assemblies were randomly divided in 5 groups according to the inner surface treatment: TBS – tribochemical silica coating with silica-coated alumina particles (30 μm); GHF1 – application of a thin glaze layer + hydrofluoric acid for 1 min; GHF5 – glaze application + hydrofluoric acid for 5 min; GHF15 – glaze application + hydrofluoric acid for 15 min; and Nano – silica nanofilm deposition (5 nm) via magnetron sputtering. All groups received silane coupling agent application. The preparations surfaces were etched with 10% hydrofluoric acid for 30 s and silanized. Crowns were cemented with resin cement, thermocycled (12.000 cycles; 5 / 55 °C), stored for 60 days and submitted to retention test (0.5 mm/min until failure). Retention data (MPa) were statistically analyzed by one way– ANOVA and Tukey test, as well as Weibull analysis. Failures were classified as 50C (above 50% of cement in the crown) and 50S (above 50% of cement on the substrate). TBS (5.6 ± 1.7 MPa) and Nano (5.5 ± 1 MPa) groups showed higher retention values than the other groups (p<0.0001), as well as higher characteristic strength (6.18 e 5.91, respectively). There was no difference for Weibull modulus, except for GHF1 group, which showed statistically inferior value. TBS and GHF15 presented, respectively, 60% and 70% of the failures classified as 50C, while the other groups had 50S as most part of the failures. Air-abrasion with silica-coated alumina particles and silica nanofilm deposition on the inner surface of Y-TZP crowns generated higher retention values. The second article evaluated the retention of zirconia crowns cemented to aged composite cores and prepared with burs of different grit sizes. Sixty simplified full-crown preparations were fabricated with composite resin and scanned. Sixty zirconium oxide crowns with occlusal retention were machined. The composite resin cores were stored for 120 days in humid environment at 37 °C and randomly divided in 3 groups (n=20) according to the finishing of the composite resin core: CTRL (control) – no treatment; EFB – extra-fine diamond bur (25 μm); and CB – coarse diamond bur (107 μm). Superficial grinding was performed with an adapted surveyor to standardize speed and pressure. The inner surfaces of the crowns were air-abraded with silica-coated alumina particles (30 μm) and a silane coupling agent was applied. Crowns were cemented with a self-adhesive resin cement (RelyX U200). Then, the assemblies core/crown were thermocycled (12.000 cycles; 5/55°C), stored for 120 days and submitted to retention test (0.5 mm/min until failure). Tesile date (MPa were analyzed by one way- ANOVA and Tukey test (p≤0,05), as well as Weibull analysis. Failures were classified as 50C (above 50% of cement adhered in the crown), 50S (above 50% of cement adhered on the resin substrate) and COE (cohesive failure of the core). No statistical difference was observed for the retention values (p=0.975), but the control group (CTRL) showed higher Weibull modulus. The predominant failure mode was 50S. The occurrence of cohesive failures was higher on the control group. Retention of the zirconium oxide crowns was not affected by the core roughness. It was concluded that air-abrasion followed by silane application and silica nanofilms deposition improve the retention of zircônia crowns, as well as finishing of resin cores with diamond burs does not influence the retention of zirconia crowns. / A presente tese foi estruturada em dois artigos científicos que investigaram a adesão de coroas de cerâmicas à base de óxido de zircônio. O primeiro artigo objetivou avaliar diferentes métodos de deposição de sílica na superfície interna de coroas de Y-TZP por meio de teste de retenção. Para isso, 100 preparos simplificados para coroa total produzidos a partir de polímeros reforçados por fibras com foram escaneados e 100 coroas em óxido de zircônio com retenções oclusais foram usinadas. Os conjuntos preparo/coroa foram divididos de forma randômica em 5 grupos (n=20) de acordo com o tratamento da superfície interna: TBS- jateamento com partícula de alumina revestida por sílica (30 μm); GHF1- aplicação de fina camada de glaze + ácido fluorídrico por 1 min; GHF5- aplicação de glaze + ácido fluorídrico por 5 min; GHF15- aplicação de glaze + ácido fluorídrico por 15 min; e Nano- deposição de nanofilme de sílica (5 nm) via desbastamento iônico. Todos os grupos receberam aplicação de um agente de união silano. As superfícies dos preparos foram condicionadas com ácido fluorídrico 10% por 30 s e silanizadas. As coroas foram cimentadas com um cimento resinoso, termocicladas (12.000 ciclos; 5 / 55 °C), armazenadas por 60 dias e submetidas ao teste de retenção (0.5 mm/min até a falha). Os dados de retenção (MPa) foram analisados estatisticamente utilizando-se ANOVA- um fator e teste de Tukey (p≤0,05), além da análise de Weibull. As falhas foram classificadas em 50C (acima de 50% do cimento aderido na coroa) e 50S (acima de 50% de cimento no substrato). Os grupos TBS (5.6 ± 1.7 MPa) e Nano (5.5 ± 1 MPa) apresentaram maiores valores de retenção do que os demais grupos (p<0.0001), assim como maiores valores de resistência característica (6.18 e 5.91, respectivamente). Não houve diferença no módulo de Weibull exceto para o grupo GHF1, que apresentou valor estatisticamente inferior. Os grupos TBS e GHF15 apresentaram, respectivamente, 60 e 70% de suas falhas classificadas como 50C, enquanto os outros grupos apresentaram a maior parte das falhas 50S. O jateamento com partículas de alumina revestidas por sílica e a deposição de nanofilme de sílica na superfície interna de coroas de Y-TZP promoveram maiores valores de retenção. O segundo artigo avaliou a retenção de coroas de zircônia cimentadas em núcleos protéticos envelhecidos construídos em resina composta e preparados com brocas diamantadas de diferentes granulações. Para isso, 60 preparos simplificados para coroa total foram confeccionados em resina composta e escaneados. Sessenta coroas à base de óxido de zircônio com retenções oclusais foram usinadas. Os preparos em resina composta foram armazenados por 120 dias em ambiente úmido a 37 °C e randomicamente divididos em 3 grupos (n=20) de acordo com o tipo de finalização do núcleo em resina: CTRL (controle) – sem tratamento; EFB – broca diamantada extrafina (25 μm); e CB – broca grossa (107 μm). O desgaste superficial foi realizado por meio de um paralelômetro adaptado com o objetivo de padronizar a velocidade e a pressão de desgaste. As superfícies internas das coroas foram jateadas com partículas de alumina revestidas por sílica (30 μm) e então um agente de união silano foi aplicado. As coroas foram cimentadas com um cimento resinoso autoadesivo (RelyX U200). Então, os conjuntos núcleo/coroa foram termociclados (12.000 ciclos; 5/55°C), armazenados por 120 dias e submetidos ao teste de retenção (0.5 mm/min até a falha). Os dados de tração (MPa) foram analisados por meio de ANOVA- um fator e teste de Tukey (p≤0,05), assim como análise de Weibull. As falhas foram classificadas como 50C (mais que 50% de cimento aderido na coroa), 50S (mais que 50% de cimento aderido ao substrato de resina) e COE (fratura coesiva do núcleo). Nenhuma diferença estatística foi observada nos valores de retenção (p=0.975), porém o grupo controle (CTRL) apresentou o maior módulo de Weibull. O tipo de falha predominante foi 50S. A ocorrência de falhas coesivas foi maior no grupo controle. A retenção das coroas à base de óxido de zircônio não foi afetada pela rugosidade do núcleo. Concluiu-se que jateamento seguido de silano e deposição de nanofilmes de sílica aumentam a retenção de coroas de zircônia, assim como o acabamento de núcleos de resina com pontas diamantadas não influencia a retenção de coroas de zircônia.

Tendo em vista o importante papel desempenhado pelos selantes de fossas e fissuras na prevenção da cárie dental, o objetivo do presente estudo foi avaliar in vitro propriedades mecânicas, químicas e ntimicrobianas do selante isento de bisfenol A Embrace Wetbond&trade;. Para os testes de resistência ao cisalhamento e microinfiltração foram selecionados 135 terceiros molares hígidos, extraídos de humanos, divididos aleatoriamente em 6 grupos: (I) selante Fluroshield® sem contaminação; (II) selante Embrace Wetbond&trade; sem contaminação; (III) selante Fluroshield® contaminado com saliva; (IV) selante Embrace Wetbond&trade; contaminado com saliva; (V) selante Fluroshield® contaminado com água; e (VI) selante Embrace Wetbond&trade; contaminado com água. No estudo de resistência ao cisalhamento os dentes foram seccionados no sentido vestíbulo-lingual, a porção radicular removida e as superfícies mesiais e distais foram embebidas em resina de poliéster. Após o condicionamento do esmalte, foi aplicado o selante com o auxílio de uma matriz de Teflon®. Os espécimes foram termociclados e submetidos ao teste de resistência ao cisalhamento com uma velocidade de 0,5mm/min e célula de carga de 50kgf. Os resultados foram comparados empregando a análise de variância (ANOVA) e pós-teste de Tukey. No estudo de microinfiltração, após o condicionamento do esmalte foi aplicado o selante. Os dentes foram termociclados, selados na região da câmara pulpar com resina composta, isolados, imersos em solução de rodamina B a 0,2%, incluídos em resina acrílica, seccionados, lixados, montados em lâminas, identificados e analisados em microscópio óptico para quantificação da microinfiltração. Os resultados foram comparados empregando o teste de Kruskal-Wallis e o pós-teste de Dunn. No estudo de liberação de fluoreto por meio de água aquecida e saliva artificial foram selecionados dois selantes resinosos contendo fluoreto (Embrace Wetbond&trade; e Fluroshield®), uma resina composta micro-híbrida (FiltekTM Z-250) e um cimento de ionômero de vidro (Vidrion R). As determinações de fluoreto foram realizadas por potenciometria direta, utilizando o eletrodo seletivo combinado de fluoreto. Para o teste de liberação de fluoreto em saliva artificial foram confeccionados 8 corpos de prova de cada material , os quais foram armazenados em tubos plásticos contendo saliva artificial, substituída diariamente. Após 15 dias, foi avaliada a quantidade de fluoreto liberado nas soluções. Os valores obtidos em mV foram convertidos em ppm (&mu;g/ml). Os resultados foram comparados empregando a análise de variância (ANOVA) e o pós-teste de Tukey. No estudo da atividade antimicrobiana, efetuado por meio do teste de difusão em ágar pelo método do poço, foram selecionados dois selantes resinosos contendo fluoreto (Embrace Wetbond&trade; e Fluroshield®), um cimento de ionômero de vidro (Vidrion R), solução de digluconato de clorexidina a 1% e soro fisiológico. Foram utilizadas cepas de S. mutans (ATCC 25175 e cepa de campo), na densidade de 1-2 da escala de McFarland. Após o período de incubação, a zona de inibição do crescimento microbiano foi mensurada. Os resultados foram comparados empregando a análise de variância ANOVA e o pós-teste de Bonferroni. O nível de significância em todas as análises estatísticas foi de 5%. No estudo da dosagem de bisfenol A foram selecionados dois selantes resinosos (Embrace Wetbond&trade; e Fluroshield®), dispensados em recipientes contendo 3ml de metanol. Após homogeneização e filtragem, os extratos foram analisados utilizando um espectrômetro de massas por cromatografia gasosa. Foram realizados testes com as fórmulas moleculares do bisfenol A (C15H16O2) e do Bis-GMA (C29H36O8). Com base nos resultados obtidos pôde-se concluir que o selante Embrace Wetbond&trade; apresentou resistência ao cisalhamento próxima do mínimo aceitável e alta microinfiltração, quando utilizado de acordo com as indicações do fabricante, em condições de contaminação com umidade. Por outro lado, esse selante apresentou elevada liberação de fluoreto, tanto em água aquecida quanto em saliva artificial, apresentou elevada atividade antimicrobiana e não apresentou liberação de bisfenol A e de Bis- GMA. / Considering the important role of pit-and-fissure sealants on the prevention of dental caries, the purpose of this study was to evaluate in vitro the mechanical, chemical and antimicrobial properties of the bisphenol A-free pit-and-fissure sealant Embrace Wetbond&trade;. For the shear bond strength and microleakage tests, 135 sound human third molars were selected and randomly assigned to 6 groups: (I) Fluroshield® sealant without contamination; (II) sealant Embrace Wetbond&trade; without contamination; (III) Fluroshield® sealant contaminated with saliva; (IV) Embrace Wetbond&trade; sealant contaminated with saliva; (V) Fluroshield® sealant contaminated with water; and (VI) Embrace Wetbond&trade; sealant contaminated with water. For the shear bond strength test, the teeth were sectioned in a buccolingual direction, the root portion was removed and the mesial and distal surfaces were embedded in polyester resin. The sealant was applied to the acid-etched enamel with the aid of Teflon® matrix. The specimens were thermocycled and subjected to a shearing force at a crosshead speed of 0.5mm/min with a 50kgf load cell. Data were analyzed statistically by analysis of variance (ANOVA) and Tukeys post-test. For the microleakage assay, after acid etching of enamel, the teeth were thermocycled, the pulp chamber was sealed with composite resin, and the teeth were rendered waterproof, immersed in 0.2% B rhodamine solution, embedded in acrylic resin, sectioned, ground, mounted on glass slides, identified and analyzed with an optical microscope for quantification of microleakage. The results were compared by the Kruskal-Wallis and Dunns post-test. Two fluoride-containing resin sealants (Embrace Wetbond&trade; and Fluroshield®), a microhybrid composite resin (FiltekTM Z-250) and a glass ionomer cement (Vidrion R) were selected for the fluoride release test in heated water and artificial saliva. Fluoride measurements were performed with a direct potentiometry using a fluoride ion selective electrode. For the test in saliva artificial, 8 specimens of each material were fabricated and stored in plastic tubes containing artificial saliva, which as daily renewed. The amount of fluoride released in the solutions after 15 days was analyzed, and the the values obtained in mV were converted into PPM (&mu;g/mL). The results were compared by ANOVA and Tukeys post-test. Two fluoride-containing resin sealants (Embrace Wetbond&trade; and Fluroshield®), a glass ionomer cement (Vidrion R), 1% chlorhexidine digluconate solution and saline were selected for the analysis of the antimicrobial activity using the agar-well diffusion assay. Suspensions of S. mutans strains (ATCC 25175 and field strain) with density equivalent to the 1-2 McFarland scale were used. After incubation, the zones of microbial growth inhibition were measured. The results were compared by ANOVA and Bonferroni post-test. A significance level of 5% was set for all statistical analyses. For the analysis of bisphenol A dosage, two resin sealants (Embrace Wetbond&trade; and Fluroshield®) were delivered in receptacles containing 3ml of methanol. After homogenization and filtering, the extracts were analyzed under gas chromatography-mass spectroscopy and tests were performed with the molecular formulas of bisphenol A (C15H16O2) and Bis-GMA (C29H36O8). Based on the obtained results, it may be concluded that the sealant Embrace Wetbond&trade; presented shear bond strength near of the minimum acceptable and great microleakage when used according to the manufacturers instructions under moisture contamination conditions. On the other hand, this sealant presented high fluoride release in both heated water and artificial saliva, showed high activity antimicrobial and did not present release of bisphenol A or Bis-GMA.