A irradiação dos substratos dentais com laser de Er:YAG, utilizando parâmetros subablativos ou ablativos, gera um efeito térmico nas camadas mais superficiais dos tecidos, podendo levar a alterações morfológicas, estruturais e químicas. A resistência ácida dos tecidos dentais tem sido relacionada às alterações induzidas pela irradiação. Os objetivos do presente estudo foram: 1) Revisar criticamente as alterações induzidas pela irradiação com laser de Er:YAG, sua influência na resistência ácida dos tecidos dentais, e as variáveis de resposta empregadas nessas pesquisas; 2) Avaliar a microdureza do esmalte adjacente a preparos cavitários realizados com laser de Er:YAG, restaurados com resina composta e submetidos a um modelo intra-bucal de desafio cariogênico; 3) Analisar, por meio de microscopia de luz polarizada, as alterações no esmalte ao redor de preparos cavitários confeccionados com laser de Er:YAG e restaurados, após desafio cariogênico in situ, através de medidas quantitativas da área desmineralizada e largura da zona de inibição, e da análise qualitativa da ocorrência de trincas e de escores atribuídos à desmineralização e zona de inibição. A correlação entre os dados quantitativos e seus respectivos escores também foi avaliada. Baseado nos estudos realizados, foi possível concluir que a revisão crítica das alterações induzidas pelo laser de Er:YAG e dos resultados relacionados à resistência ácida dos tecidos dentais permitiu melhor entendimento da real influência da irradiação na perda mineral dos substratos. As variáveis de resposta utilizadas refletem o estágio atual das pesquisas. De modo geral, a análise do esmalte adjacente a restaurações submetidas a desafio carigênico in situ mostrou que a técnica de preparo cavitário com laser de Er:YAG foi semelhante àquela com turbina de alta-rotação, com relação à microdureza e às alterações analisadas em microscopia de luz polarizada. Os escores relacionados à zona de inibição sugeriram menor desmineralização nas margens das cavidades preparadas com laser. A correlação entre os dados quantitativos e qualitativos sugeriu que a análise por escores pode ser considerada uma alternativa viável às variáveis de resposta quantitativas, para análise de lesões de cárie ao redor de restaurações, através de microscopia de luz polarizada. / The irradiation of dental substrates with Er:YAG laser, using sub-ablative or ablative parameters, generates a thermal effect in the most superficial layers, which might lead to morphological, structural and chemical changes. Acid resistance of dental tissues has been related to the laser-induced alterations. The aims of the present study were: 1) Critically review the Er:YAG laser-induced changes, their influence on tooth acid resistance, and the response variables used in these researches; 2) Assess the microhardness of enamel adjacent to Er:YAG laser-prepared cavities, which was filled with composite resin and submitted to an intra-oral model of cariogenic challenge; 3) Analyze, by means of polarized light microscopy, the alterations in enamel around restored Er:YAG laser-prepared cavities, after cariogenic challenge in situ, by the quantitative measurement of demineralized area and inhibition zone width, and the qualitative analysis of cracks occurrence and scores attributed to demineralization and inhibition zone. The correlation between the quantitative data and their respective scores was also evaluated. Based on the conducted studies, it was feasible to conclude that the critical review of the Er:YAG laser-induced alterations and the results related to tooth acid resistance allowed a better understanding of the real influence of laser irradiation on tooth mineral loss. The response variables used reflects the current stage of researches. Generally, the analysis of enamel adjacent to restorations submitted to cariogenic challenge in situ showed that cavity preparation technique with Er:YAG laser was similar to that with high-speed handpiece, with regard to microhardness, and alterations analyzed by means of polarized light microscopy. The scores related to inhibition zone suggested less demineralization at the margins of laser-prepared cavities. The correlation between the quantitative and qualitative data suggested that the analysis by scores could be considered a viable alternative to the quantitative response variables, when assessing caries lesion around restorations, by means of polarized light microscopy.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:29:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 424484.pdf: 12584409 bytes, checksum: ce100d293e186ae476b96a04abe84099 (MD5) Previous issue date: 2010-06-28 / Introdu??o: A distra??o osteog?nica ? um processo terap?utico para induzir neoforma??o tecidual entre superf?cies ?sseas vascularizadas, por meio de uma for?a lenta e progressiva de tra??o, atrav?s de aparelhos funcionais. Objetivos: Validar a utiliza??o dos testes de nanoindenta??o em pesquisas com modelo experimental n?o humano, a fim de conhecer a qualidade do osso mandibular neoformado em ovelhas submetidas ? distra??o osteog?nica e ? terapia a laser de baixa pot?ncia (LLLT), baseado nos valores de dureza e m?dulo de elasticidade. Complementarmente, objetiva-se conhecer o momento mais ben?fico para irradia??o do laser, se na fase de lat?ncia/ativa??o ou matura??o. Ademais, foram realizadas tomografias computadorizadas para avaliar a dimens?o de osso neoformado e verificar poss?veis contra??es desse alongamento. Contexto de Pesquisa: A nanobiotecnologia ? um campo emergente da ci?ncia e da tecnologia que tem o potencial para transformar radicalmente, por meio de novos conhecimentos, os crit?rios atualmente utilizados para conhecer a qualidade do osso formado por distra??o osteog?nica. Materiais e M?todos: Cinco ovelhas foram utilizadas e nelas instalados distratores extra-bucais, com intuito de neoformar 1,5 cm de osso em 60 dias de observa??o, sendo que os distratores eram removidos aos 50, 40 e 33 dias de p?soperat?rio. Quatro animais foram irradiados com LLLT infravermelho (830 ŋm), tendo recebido oito aplica??es, a cada 48 horas, com tr?s pontos de 5J/cm2 e pot?ncia de 50mW, em diferentes per?odos terap?uticos; o quinto foi o controle, sem tratamento LLLT. As pe?as ?sseas foram submetidas a testes de nanoindenta??o para aferir m?dulo de elasticidade e dureza das amostras e a tomografias computadorizadas para avaliar a contra??o ?ssea. Resultados: A LLLT quando utilizada na fase de matura??o do osso, promoveu aumento da dureza e do m?dulo de elasticidade. Por outro lado, os animais irradiados com LLLT durante o per?odo de lat?ncia/ativa??o apresentaram menores valores de dureza e m?dulo de elasticidade. A an?lise tomogr?fica complementar demonstrou que, nos animais com manuten??o do distrator por 33 dias, ocorreu contra??o do osso neoformado. Conclus?es: A nanoindenta??o ? um teste capaz de captar as m?nimas altera??es do metabolismo ?sseo e, portanto, uma importante ferramenta na aferi??o da qualidade do osso em procedimentos de distra??o osteog?nica. A LLLT ? mais ben?fica quando aplicada no per?odo de matura??o do osso, pois promove aumento da dureza e do m?dulo de elasticidade. O per?odo de consolida??o ?ssea com perman?ncia do distrator deve ser de, no m?nimo, tr?s semanas, a fim de prevenir contra??o do tecido ?sseo alongado.

O objetivo desde estudo foi analisar a microdureza e as características morfológicas da interface de união entre uma resina composta flow autoadesiva (Vertise Flow) e a dentina humana hígida ou afetada por cárie, em comparação às interfaces formadas por outros dois materiais: um cimento de ionômero de vidro modificado por resina (Fuji II LC) e um sistema adesivo universal (Single Bond Universal). Foram realizadas cavidades do tipo classe I na dentina oclusal de molares humanos e dentina afetada por cárie foi produzida na parede pulpar das cavidades por meio do método microbiológico. Os espécimes foram restaurados de acordo com os grupos experimentais e cortados no sentido vestíbulo-lingual para evidenciação da interface adesiva. Os espécimes foram submetidos aos ensaios de microdureza Knoop (n=5) e analisados por meio de microscopia eletrônica de varredura (n=3) e microscopia confocal de varredura a laser (n=10). A análise de variância dois fatores e teste de Tukey foram realizados para a análise estatística quantitativa da variável dureza (p<0,05%). As características morfológicas foram descritas após análise qualitativa. A dureza da camada de material variou em função da composição de cada material. A dureza da camada híbrida foi influenciada de acordo com o material e os maiores valores de dureza foram obtidos quando o sistema adesivo universal foi utilizado. A camada híbrida formada pela dentina afetada por cárie apresentou dureza inferior independente do material utilizado. Quanto à morfologia, os materiais testados promoveram a formação de interfaces com características diferentes entre si, entretanto, todos os materiais foram capazes de formar tags na camada híbrida. Porém, quando a interface envolveu a dentina afetada por cárie, observou-se maior quantidade de falhas e as camadas apresentaram-se irregulares. / The aim of this study was to analyze the microhardness and morphological characteristics of the bonding interface between a self-adhesive flowable composite (Vertise Flow) and sound or caries-affected dentin, comparing to interfaces formed by other materials: a resin-modified glass ionomer cement (Fuji II LC) and a universal adhesive system (Scotchbond Universal Adhesive). Class I cavities were made in the occlusal dentin of human molars and dentin affected by caries was produced in their pulp wall, using the microbiological method. The specimens were restored according to the experimental groups and cut in the vestibular-lingual direction to expose the adhesive interface. The specimens were submitted to transversal Knoop microhardness tests (n=5) and analyzed by scanning electron microscopy (n=3) and confocal laser scanning microscopy (n=10). Two-way repeated measures analysis of variance and Tukey\'s post-hoc tests were performed for the hardness results (?:0.05). Morphological characteristics were qualitative analyzed. The hardness of the material layer varied according to the composition of each material. The hardness of the hybrid layer was influenced according to the material and the highest values of hardness were obtained when the universal system was used (p<0.05). The hybrid layer formed by dentin caries-affected presented low hardness values independently of the material used. Morphologically, the tested materials promoted the formation of interfaces with different characteristics, although all the materials were able to form tags in dentin. However, when the interfaces involved caries-affected dentin, a greater number of defects were observed and the layers were irregular.

Neste estudo, foi avaliada a resistência ao desgaste abrasivo de uma resina composta, através de três diferentes métodos: do disco retificado, por escovação e do nanodurômetro. Nos dois primeiros métodos, foram utilizados 20 espécimes da resina Filtek Z250 (10 da cor Incisal e 10 da cor C4, ambos fotopolimerizados por 30 segundos cada) e 10 de polimetilmetacrilato (PMMA), atuando estes últimos como padrão de referência. Para os ensaios com o nanodurômetro, foi utilizado apenas um espécime de cada cor, assim como um único de PMMA, em cujas superfícies planas foram efetuadas sete medições, o que foi considerado equivalente a sete espécimes. No método do disco retificado, cada espécime de resina composta era confeccionado diretamente numa cavidade semicircular, localizada na periferia de um disco-suporte; os espécimes de PMMA consistiam em discos constituídos exclusivamente por este material; o desgaste de cada espécime era promovido por um disco de porcelana e seu conseqüente deslocamento era detectado por um palpador; assim, a taxa de desgaste era estabelecida, expressa em milímetros cúbicos por newton por segundo (mm3/N.s). No método de escovação, cada espécime cilíndrico ficava preso numa placa metálica, a qual era fixada no interior da máquina de escovação; sua perda de massa (em miligramas) era verificada através de uma balança analítica. No método do nanodurômetro, existiu apenas um espécime ci líndrico para cada condição, em cuja face plana superior eram feitos sete sulcos (equivalentes a sete espécimes); o coeficiente de atrito permitia estabelecer a respectiva resistência ao desgaste. Para cada método utilizado, os dados foram tratados estatisticamente, através de análise de variância (ANOVA) e de teste de Tukey. Pôde-se concluir que, através do disco retificado, a taxa de desgaste (em mm3/N.s) dos materiais foi: Incisal (0,6807) > C4 (0,5012) > PMMA (0,1439); que, através da escovação, a taxa de desgaste (em mg) foi de 5,40 para Incisal, de 9,35 para C4 e de 5,88 para PMMA, sem diferença significante apenas entre Incisal e PMMA, os mais resistentes; e que, através do nanodurômtero, a resistência ao desgaste abrasivo (expressa pelo coeficiente de atrito) foi de 0,207 para Incisal, de 0,214 para C4 e de 0,281 para PMMA, sem diferença significante agora apenas entre Incisal e C4, os menos resistentes. / Abrasive wear of a composite resin, using three different methods (ground disc, toothbrushing and nanodurometer). The aim at this study was to evaluate the resistance to abrasive wear of a composite resin, using three different methods: ground disc, toothbrushing and nanodurometer. At the first two methods were employed 20 specimens of Filtek Z250 composite resin (10 of Incisal and 10 of C4, both the colors cured for 30 seconds each one) and 10 of polymethylmethacrylate (PMMA), the latter acting as a reference standard. For the tests with the nanodurometer it was used only one specimen of each color, as well as just one of PMMA, in whose flat surfaces seven measurements were made, what was considered equivalent to seven specimens. At the ground disc method, each composite resin specimen was directly made on a semicircular cavity located on the periphery of a supporting disc; PMMA specimens consisted of discs made up exclusively with this material; the wear of each specimen was promoted by a ceramic disc and its consequent displacement was detected by a sensor; thus, the wear rate was established, expressed in cubic millimeters per newton per second (mm3/N.s). At the toothbrushing method, each cylindrical specimen was trapped in a metal plate, which was fixed inside the machine brushing; its weight loss (in milligrams) was verified by an analytical balance. At the nanodurometer method, there was only one cylindrical specimen for each condition, in whose flat upper face seven grooves were made (what was equivalent to seven specimens); the coefficient of friction was used to establish its wear resistance. For each method, data were statistically analyzed by ANOVA and Tukey\'s test. It could be concluded that, by ground disc method, materials wear rate (in mm3/N.s) was Incisal (0.6807) > C4 (0.5012) > PMMA (0.1439); by brushing method, materials wear rate (in mg) was 5.40 for Incisal, 9.35 for C4 and 5.88 for PMMA, without significant difference only between Incisal and PMMA (the toughest); by nanodurometer method, abrasive wear resistance (expressed by the coefficient of friction) was 0.207 for Incisal, 0.214 for C4 and 0.281 for PMMA, now without significant difference just between Incisal and C4, the least resistant.

Problema: O emprego do titânio e ligas de titânio para aplicações médicas e odontológicas tem aumentado nas últimas décadas, porém, o alto custo do material desestimula o seu uso rotineiro. Objetivos: Avaliar o efeito da pureza do argônio nas propriedades mecânicas, microestrutura e modo de fratura do titânio comercialmente puro (Grau I) e da liga Ti-6Al-4V. Material e Métodos: As fundições para cada liga foram realizadas em uma máquina de indução eletromagnética com um argônio de alta pureza (99,999%) e um argônio conhecido como industrial (99,98%). Os testes de resistência à tração, limite de proporcionalidade e alongamento foram realizados em máquina de ensaio universal sob velocidade de 1 mm/min. Os espécimes fraturados foram embutidos em resina fenólica (baquelite) e polidas para a realização da microdureza Vickers (100g/15s), a a 25, 50, 100, 200 e 500?m da borda do corpo-de-prova. A microestrutura das ligas também foi analisada em alguns espécimes, com o objetivo de avaliar a superfície fraturada dos espécimes alguns foram submetidos à microscopia eletrônica de varredura. Análise estatística: Os dados provenientes de cada teste mecânico foram submetidos a uma análise de variância (tipo de titânio vs. pureza do argônio) e teste de Tukey (? = 0,05). Os dados de microdureza Vickers foram submetidos a uma análise de variância de medidas repetidas (fatores principais: liga e argônio) e medida repetida: distância e teste de Tukey para o contraste entre médias (? = 0,05). Resultados: O grau de pureza do gás não influenciou os valores do limite de proporcionalidade, da resistência à tração e alongamento, assim como a microdureza Vickers, microestrutura e padrão de fratura. A liga Ti-6Al-4V apresentou alto valores de resistência à tração, limite de proporcionalidade e microdureza Vickers, e baixo alongamento. A microdureza dos materiais foi alta nas proximidades da borda, mas a pureza do argônio não teve influência alguma. Conclusões: O argônio industrial pode ser utilizado para realizar as fundições do Ti CP e Ti-6Al-4V sem prejuízos nas suas propriedades. / Background: Although CP titanium and titanium alloys have been used for medical and dental applications, their high cost has not stimulated their current use. Objective: The purpose of this study was to evaluate the effect of argon purity on the mechanical properties, microstructure and fractography of CP Ti (Grade I) and Ti-6Al- 4V cast alloys. Material and Methods: The castings for each alloy were made in a centrifugal casting machine using either a high-purity (99.999%) and or an industrial argon gas (99.98%). The ultimate tensile strength (UTS), proportional limit (PL) and elongation (EL) were evaluated in a universal testing machine at a crosshead speed of 1 mm/min. The fractured specimens were embedded in phenolic resin and polished down for Vicker\'s microhardness (VHN) measurement (100g, 15s) from 25 ?m below the cast surface, then at 50?m, 100?m, 200?m and 500?m. The microstructures of the alloys were also revealed. Scanning electron microscopy fractography was undertaken for the fractured surfaces after tensile testing. The data from the mechanical tests and hardness were subjected to a two-way ANOVA and Tukey\'s test (? = 0.05). Results: The mean values of UTS, PL, EL and VHN were not affected by the argon gas purity. Higher UTS, PL and VHN and lower EL was observed for Ti-6Al-4V. The microhardness values of both alloys were higher at the surface layers and it was not influenced by the argon gas purity. Conclusions: It was concluded that the industrial argon gas can be safely used to cast CP Ti and Ti-6Al- 4V, since it does not alter the mechanical properties of the studied alloys.

O cimento de ionômero de vidro tem mais de 40 anos de uso clínico, com muitas boas qualidades e propriedades de material para forramento e restauração. Como o principal motivo de troca de restaurações é a lesão de cárie secundária, a sua capacidade de indução de remineralização e inibição de desmineralização mostram uma qualidade desejável desse material. Além disso, não se sabe até que ponto o flúor liberado pelos cimentos de ionômeros de vidro é capaz de inibir o processo erosivo. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de inibição dos desafios cariogênicos em dentes restaurados com diferentes tipos de materiais ionoméricos restauradores, bem como avaliar a inibição dos mesmos materiais frente a um desafio erosivo. Foram confeccionados 120 fragmentos de dentes bovinos, que foram divididos aleatoriamente em seis grupos, para serem restaurados com diferentes tipos de cimentos de ionômero de vidro (CIV): CIV de alta viscosidade (Fuji IX), CIV modificado por resina (Vitremer), CIV modificado por resina com nanopartículas (N100), CIV modificado por resina encapsulado (Riva Light Cure), CIV de alta viscosidade encapsulado (Riva Self Cure) e um grupo controle com resina composta (Filtek Z350). Após a restauração de tamanho padronizado, seguindo as indicações do fabricante, os espécimes foram submetidos à desafio cariogênico (ciclagem de pH) e erosivo (ácido cítrico). Microdureza superficial do tipo Knoop das amostras foi avaliada inicialmente. Após 24 horas de desafio erosivo, e 5 dias de ciclagem de pH (desafio cariogênico), uma nova avaliação de microdureza foi realizada para avaliar a perda mineral ao redor das restaurações. Na avaliação estatística, utilizou-se o teste de normalidade de Anderson-Darling e teste de homogeneidade de Levene. Para as comparações, foi realizada análise de variância e teste de contraste de Student-Newman Keuls, com nível de significância de 5%. O desafio erosivo reduziu significantemente a dureza superficial, mas nenhuma diferença significante foi observada independentemente do material restaurador (p>0,05). Para análises do esmalte ao redor, diferenças significantes foram observadas com relação aos diferentes materiais (p<0,001) e distâncias das restaurações (p=0,023). Espécimes restauradas com resina apresentaram maior perda mineral e amostras restauradas com CIV convencional de alta viscosidade e CIV encapsulado modificado por resina apresentaram os menores valores de perda mineral. Em conclusão, os CIVs exercem efeito protetor no esmalte apenas contra desafio cariogênico. / The glass ionomer cements (GIC) has more than 40 years been used in clinical practice, with good qualities and properties as dental material of liner and restoration. Since the main reason of restoration replace is secondary caries lesion, the ability of the GIC in inducing remineralization and inhibiting demineralization are important characteristics of this type of material. Furthermore, it is still unclear if the fluoride released by the GIC is able to inhibit the erosive process. Therefore, the aim of this study was to evaluate the ability of inhibition of cariogenic challenge in teeth restored with different types of GIC, as well as to evaluate the inhibition of the same materials concerning erosive challenge. One hundred and twenty samples of bovine teeth were prepared and randomly divided in 6 groups, in order to be submitted to restorative procedures with different types of GIC: High viscous GIC (Fuji IX), resin-modified GIC (Vitremer), resin-modified GIC with nanoparticles (N100), encapsulated resinmodified GIC (Riva Light Cure),encapsulated high viscous GIC (Riva Self Cure) and a control group with resin (Filtek Z350). Knoop microhardness evaluations were initially performed. After performing restorations with standardized dimensions and according to the manufacturers instructions, the samples were submitted to cariogenic challenge (pH cycling) and erosive challenge (citric acid). After 24 h of erosive challenge, and 5 days of pH cycling, new microhardness assessments were performed to evaluate mineral loss around of restorations. For statistical analysis, it was used Anderson-Darling test to test the normality and Levene test to check the homogeneity of the data. To compare the different groups, it was used Analysis of variance and Student-Newman-Keuls post-hoc test, considering the level of significance of 5 %. Erosive challenge significantly reduced enamel surface hardness, but no significant difference was observed irrespectively restorative materials (p>0.05). For enamel analyses, significant differences were observed with respect to the different materials (p<0.001) and distances (p=0.023).Specimens restored with the composite resin presented higher mineral loss and specimens restored with the conventional high viscous GIC and the encapsulated resin-modified GIC presented the lowest values for mineral loss. In conclusion, the GICs exert protective effect only for cariogenic challenge.

Orientador: João Carlos Silos Moraes / Banca: Carlos Roberto Grandini / Banca: Carlos Alberto de Souza Costa / Banca: Marcos Rogerio de Mendonça / Banca: Devaney Ribeiro do Carmo / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat. tem carater institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: O propósito deste estudo foi avaliar as propriedades de resistência mecânica, o grau de conversão e a temperatura de transição vítrea de três resinas ortodônticas fotopolimerizáveis (Fill Magic, Ortho Lite Cure e Transbond XT), em função da umidade, temperatura, tempo de irradiação e da densidade de potência do aparelho fotopolimerizador. A resistência mecânica foi avaliada por meio de ensaios mecânicos de cisalhamento e de dureza Vickers. O grau de conversão e a temperatura de transição vítrea foram avaliados por espectroscopia no infravermelho e mecânica, respectivamente. Os resultados demonstraram que as resinas Ortho Lite Cure e Transbond XT apresentaram valores de resistência ao cisalhamento e dureza estatisticamente superior aos obtidos para resina Fill Magic, embora a resina Fill Magic tenha alcançado os maiores valores de grau de conversão. Maiores valores de temperatura de transição vítrea foram observados para as resinas Ortho Lite Cure e Transbond XT. Estes resultados podem estar relacionados a diferenças estruturais e no conteúdo inorgânico dos materiais. O tempo de irradiação e a densidade de potência do aparelho fotopolimerizador influenciaram significativamente nas propriedades avaliadas. O uso de um menor tempo de irradiação associado a uma menor densidade de potência ocasionou uma redução nos valores de resistência mecânica, grau de conversão e temperatura de transição vítrea. A umidade não influenciou na propriedade de dureza dos materiais. Por outro lado, o tratamento térmico influenciou no comportamento mecânico dos materiais e promoveu uma diminuição da temperatura de transição vítrea. / Abstract: The purpose of this work was evaluate the mechanical resistance, the degree of conversion and glass transition temperature properties of three orthondontic light-cured resins (Fill Magic, Ortho Lite Cure and Transbond (XT) in function of the humidity, temperature, irradiation time and power density of the light-curing unit. The mechanical resistence was evaluated through shear strength and Vickers hardness measurements. The degree of conversion and glass transition were evaluated by infrared and mechanical spectroscopy, respectively. The results showed that the Ortho Lite Cure and Transbond XT resins have shear bond strength and hardness statistically higher than Fill Magic resin, to have reached a higher degree of conversion. Higher glass transition temperature was observed for the resins Ortho Lite Cure and Transbond XT. These results may be related to differences in the structure and in the inorganic content of materials. The irradiation time and power density of the light-curing units significantly influenced the evaluated properties. The use of a shorter time of irradiation associated to a lower power density caused a reduction in the values of mechanical resistance, degree of conversion and glass transition temperature. The humidity did not influence the hardness of resins. On the other hand, the heat treatments influenced the mechanical behavior of resins and it promoted in the glass transition temperature. / Doutor

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-08-20T13:53:22Z No. of bitstreams: 1 WELLINGTON CORDEIRO OLIVEIRA - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2018.pdf: 8813868 bytes, checksum: a538ae4b12c154e17d31068945d4febb (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-20T13:53:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WELLINGTON CORDEIRO OLIVEIRA - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2018.pdf: 8813868 bytes, checksum: a538ae4b12c154e17d31068945d4febb (MD5) Previous issue date: 2018-04-06 / Os aços ferramenta têm uma importante participação no mercado mundial no que se refere a engenharia. São usados na indústria metal-mecânica como ferramentas de corte, moldes, punções, entre outras aplicações. Devido a sua grande importância, é imprescindível discutir a relação entre a microestrutura e as propriedades mecânicas, devido ser uma prática comum na indústria especificar os tratamentos térmicos com base principalmente na dureza final do material, sem considerar que para um mesmo valor de dureza um aço ferramenta pode apresentar diferentes propriedades mecânicas, isto dependendo do ciclo de tratamento térmico aplicado. Logo, a seleção do tratamento térmico é um aspecto tecnológico relevante no desempenho destes aços. Tendo em vista a vasta possibilidade de propriedades mecânicas obtidas (tenacidade a fratura) com diferentes tratamentos térmicos, esse trabalho teve como objetivo especificar um aço ferramenta nacional e um conjunto de parâmetros de tratamento térmico que possibilite a utilização deste material como forma de substituição de um outro aço importado utilizado na confecção de lâminas de corte usadas no processamento de placas de chumbo. O aço selecionado para o desenvolvimento deste trabalho foi o aço AISI D6, a seleção desse aço foi feita tomando-se como base as características obtidas através de análises realizadas em campo e de microdureza e microestrutura das lâminas de corte já existentes no processo confeccionadas com aço importado. Com o aço selecionado em mãos, aplicou-se dois tratamentos térmicos diferentes de têmpera e revenido (um proposto pelo fabricante e outro proposto pelo trabalho em execução), onde avaliou-se o efeito dos tratamentos térmicos sobre as propriedades mecânicas e microestrutural do material. Através da análise dos resultados da relação entre dureza e tenacidade, constatou-se que para os dois tratamentos térmicos aplicados, não houve variações significativas das propriedades mecânicas do material, e que os dois tratamentos apresentaram resultados satisfatórios. O aço ferramenta nacional especificado apresentou-se como alternativa para substituição do aço importado utilizado atualmente. Testes obtidos em campo com a lâmina fabricada com o aço nacional especificado nesse estudo e que recebeu o tratamento térmico proposto pelo fabricante (FAB), corroboraram com a análise das propriedades, visto que se constatou aumento do tempo de vida de corte em mais de 30%. / The tool steels have an important participation in the world market with regard to engineering. They are used in the metal-mechanic industry as cutting tools, molds, punches, among other applications. Because of its great importance, it is essential to discuss the relationship between the microstructure and the mechanical properties, since it is a common practice in industry to specify thermal treatments based mainly on the final hardness of the material, without considering that for a same hardness value a steel tool may have different mechanical properties, depending on the heat treatment cycle applied. Therefore, the selection of heat treatment is a relevant technological aspect in the performance of these steels. Considering the wide possibility of mechanical properties obtained (fracture toughness) with different thermal treatments, this work had the objective of specifying a national tool steel and a set of thermal treatment parameters that allow the use of this material as a substitute for a another imported steel used in the manufacture of cutting blades used in the processing of lead plates. The steel selected for the development of this work was AISI D6 steel, the selection of this steel was made taking as a base the characteristics obtained through field analysis and microhardness and microstructure of the cutting blades already in the process made with steel imported. With the selected steel in hand, two different tempering and tempering treatments were applied (one proposed by the manufacturer and another proposed by the work in progress), where the effect of the thermal treatments on the mechanical and microstructural properties of the material was evaluated. By analyzing the results of the relationship between hardness and toughness, it was found that for the two thermal treatments applied, there were no significant variations of the mechanical properties of the material, and that both treatments presented satisfactory results. The specified national steel tool was presented as an alternative to replace the currently used imported steel. Field tests with the blade manufactured with the national steel specified in this study and that received the thermal treatment proposed by the manufacturer (FAB), corroborated with the analysis of the properties, as it was observed an increase in the cutting life time in more than 30 %.

CAVALCANTE, Davi de Holanda. Relação dureza/alcalinidade da água e seus efeitos sobre a qualidade da água, do solo e desempenho zootécnico de juvenis de tilápia do Nilo, Oreochromis niloticus, mantidos em condições laboratoriais. 2012. 45 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia de Pesca, Fortaleza-CE, 2012 / Submitted by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-07-12T12:39:53Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_dhcavalcante.pdf: 709236 bytes, checksum: 9209871af74fd8907329109402288391 (MD5) / Approved for entry into archive by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-07-12T12:40:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_dhcavalcante.pdf: 709236 bytes, checksum: 9209871af74fd8907329109402288391 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-12T12:40:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_dhcavalcante.pdf: 709236 bytes, checksum: 9209871af74fd8907329109402288391 (MD5) Previous issue date: 2012 / The present work aimed to determine the effects of unbalanced calcium hardness/total alkalinity (CH/TA) ratios on the water quality, soil quality and growth performance of Nile tilapia, Oreochromisniloticus, juveniles, reared in controlled conditions. Besides, it was also sought if the possible adverse effects of the unbalanced CH/TA ratios of fish growth performance could be minimized by the fish culture water’s total alkalinity (TA) increasing. The experimentswerecarried out in theLaboratório de Ciência e Tecnologia Aquicola – LCTA, ofthe Departamento de Engenharia de Pesca, Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, Ceará.In this study, three complete experiments were performed. In each trial, there were six experimental groups, which were distributed according to a totally randomized design, in a 2 x 3 factorial arrangement. The first factor under scrutiny was the TA of the culture water in two levels (50 and 100 mg L-1 CaCO3 eq.).The second factor was the CH/TA ratio of the culture water in three levels (1/2, 1/1 and 5/1). In the first experiment, fish were reared in the roofed room of the laboratory, using 30 polyethylene circular 100-L tanks with no addition of bottom substrate. The second experiment was carried out in the same room used in the previous experiment, but the bottom of the tanks received a 5-cm layer of sand substrate. The third experiment was carried out in the open area of the lab in which the tank water is exposed directly to sunlight. In this last experiment, there were 36 polyethylene circular 250-L tanks with no bottom substrate. The respective stocking densities were 4, 3 and 6 fish per tank and the experiments lasted 10 (1st) and 8 (2nd and 3rd) weeks. No significant differenceswere observed between the treatments for the TA of water (50 and 100 mg L-1 CaCO3 eq.). On the other hand, there was fish growth performance impairmentcaused by the unbalanced CH/TA ratios (1/2 and 5/1) of water when compared to the control (CH/TA ratio = 1/1). The negative impact of the unbalanced CH/TA ratios on fish growth performance, either upwards (CH/TA > 1) or downwards (CH/TA < 1),was dependent on the degree that there wasbetween the absolute values of hardness and alkalinity. Small unbalance in the CH/TA ratio of culture water causedlittle growth retardation, but the higher unbalance produced considerable impairment in fish growth. / Este trabalho teve como objetivo determinar os efeitos de relaçõesdureza/alcalinidade da água desequilibradas sobre a qualidade da água, do solo e o desempenho zootécnico de juvenis de tilápia do Nilo, Oreochromisniloticus, mantidos em condições laboratoriais.Além disso, buscou-se determinar se os possíveis efeitos adversos decorrentes das relações dureza/alcalinidade da água desequilibradas sobre o crescimento dos peixes poderiam ser minimizados pela elevação da alcalinidade total da água de cultivo.Os experimentos foram realizados no Laboratório de Ciência e Tecnologia Aquicola – LCTA, do Departamento de Engenharia de Pesca, Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, Ceará. Neste trabalho, foram realizados três experimentos completos. Em cada trabalho, havia seis grupos experimentais, distribuídos segundo delineamento inteiramente casualizado (DIC), em arranjo fatorial 2 x 3. O primeiro fator avaliado foi a alcalinidade total (AT) da água de cultivo, havendo dois níveis, 50 e 100 mg L-1 CaCO3 eq. O segundo fator avaliado foi a relação dureza cálcica/alcalinidade total (DC/AT) da água, onde foram testadas três relações, 1/2, 1/1 e 5/1.No primeiro experimento, os peixes foram cultivados na sala coberta do laboratório, em30 tanques circulares de polietileno com volume útil de 100 litros cada um. Nesse trabalho, não havia substrato arenoso nos tanques de cultivo.O segundo experimento foi realizado nas mesmas condições experimentais do experimento anterior, exceto pela presença de substrato de fundo nos tanques de cultivo, formado por uma camada de aproximadamente 5 cm de areia em cada tanque. O terceiro experimento foi realizado na área descoberta do laboratório, onde há exposição da água dos tanques à radiação solar. Nesse trabalho, foram utilizados 36 tanques de polietileno com volume útil de 250 litros cada um. No início dos trabalhos, foram estocados, quatro, três e seis peixes em cada tanque dos experimentos 1, 2 e 3, respectivamente. O primeiro experimento durou 10 semanas; os dois últimos, oito semanas.Não houve diferença significativa no desempenho zootécnico dos peixes entre as AT de 50 mg L-1 CaCO3e 100 mg L-1 CaCO3.Por outro lado, houve prejuízo zootécnico para as relações DC/AT desequilibradas de ½ e 5/1, em relação ao grupo-controle (relação DC/AT de 1/1). O impacto negativo do desequilíbrio das relações DC/AT, tanto para cima (DC/AT > 1), como para baixo (DC/AT < 1), dependeu da magnitude da diferença existente entre os valores absolutos de dureza e alcalinidade. Pequeno desequilíbrio na relação DC/AT da água causou prejuízos mínimos aos peixes, mas desequilíbrio acentuado causou grandes prejuízos zootécnicos.

Amostras de aço AISI H13 foram nitretadas utilizando uma fonte DC por 5 horas, em atmosfera de 80%N2/20%H2, em duas densidades de corrente (alta e baixa) e em diferentes temperaturas. As fases formadas nas amostras nitretadas foram correlacionadas com o comportamento do coeficiente de atrito, do desgaste e da dureza. As intensidades de emissão luminescente relacionadas aos íons N2+ e moléculas N2 no plasma foram medidas e observou-se que são maiores nas condições em que as densidades de corrente também são maiores. Como esperado de resultados da literatura, quanto maior a temperatura de nitretação maior é a espessura das camadas nitretadas. Foi observado que em temperaturas iguais, maiores densidades de corrente provocam a formação de camadas de compostos mais espessas. As amostras foram analisadas usando difração de raios X por incidência rasante, espectroscopia Mössbauer de conversão de elétrons, análise por reação nuclear, espectroscopia de emissão óptica por descarga luminescente, microscopia eletrônica de varredura, análise por microssonda eletrônica e perfilometria. As amostras foram testadas em um ultramicrodurômetro e em um tribômetro do tipo pino-sobre-disco. Análises Rietveld foram aplicadas aos difratogramas do material massivo e da zona de difusão para discriminar entre as fases ferrita e martensita. A composição de fases das amostras nitretadas utilizando diferentes parâmetros mostraram a presença de diferentes fases contendo nitrogênio (e, y' e martensita ∝'-Fe(N)) e carbono (martensita ∝' -Fe(C) e cementita). Na maior temperatura usada neste trabalho, a quantidade relativa das fases e e y' mostrou dependência da densidade de corrente. A correlação entre o conteúdo das fases e as propriedades mecânicas e tribológicas mostrou que nas amostras onde a segregação de carbono foi associada com a formação de cementita, o coeficiente de fricção foi menor do que nas regiões onde as fases e ,y' e martensita foram observadas. Nas amostras com maior conteúdo de martensita e menos e e y', o desgaste foi menor. A distribuição em profundidade da dureza e do conteúdo de martensita y' Fe(N) apresentaram o mesmo comportamento. / AISI H13 steel samples were nitrided using a DC source for 5 hours, under 80% N2/20% H2 atmosphere, at two current densities (high and low), and different temperatures. The phase content on the plasma nitrided samples was correlated to coefficient of friction, wear, and hardness. The plasma emissions were measured and it was observed that the intensity of N2+ ions and N2 molecules was higher at high current density. As expected from previous results in the literature, higher nitriding temperatures resulted in thicker layers. It was observed that at the same temperatures, higher current densities induced thicker compound layers as well. The samples were analysed with grazing incidence x-ray diffraction, conversion electron Mössbauer spectroscopy, nuclear reaction analysis, glow discharge optical emission spectroscopy, scanning electron microscopy, electron microprobe analysis, and perfilometry, and were tested in an ultramicrohardness tester and on a pin-on-disc tribometer. Rietveld analysis was applied to discriminate between ferrite and martensite in the diffraction patterns of the bulk samples and of the diffusion zone. The phase composition of the nitrided samples with different parameters showed the presence of different phases containing nitrogen (e, y', and martensite) and cementite. At the highest temperature used in this work, the relative amount of the phases e and y'showed a dependency on the current density. The correlation of the phase content with the mechanical and tribological properties showed that in samples with carbon segregation and formation of cementite, the friction coefficient was lower than in in regions where the phases e, y', and martensite were observed. In the samples with higher martensite content and less e,y' the mechanical wear was lower. Hardness presented the same trend as the content of martensite ∝'-Fe(N) in the depth profile.