Este estudo in vitro propôs analisar os padrões de condicionamento da superfície da cerâmica a base de dissilicato de lítio após três tempos de condicionamento com ácido fluorídrico a 10%, a influência desses tempos na resistência ao cisalhamento de cilindros cerâmicos e à compressão de placas cerâmicas cimentadas em esmalte de dentes bovinos. Para análise de superfície foram utilizadas 36 placas de cerâmica (IPS e.max Press), sem tratamento e condicionadas por 10s, 20s e 60s (E0,E10,E20,E60; n=3), observadas em MEV, energia dispersiva espectroscópica (EDS) e perfilômetro. Para o teste de resistência de união, 180 cilindros cerâmicos (2mm diâmetro x 2mm comprimento; n=20) foram condicionados e cimentados (80 m de espessura) com RelyX ARC em esmalte variando os sistemas adesivos {Silano+Single Bond (S); RelyX Ceramic Primer Silano +Single Bond (R); Single Bond Universal (U)}, obtendo-se os grupos: E10S, E20S, E60S, E10R, E20R, E60R, E10U, E20U e E60U. Após 24h realizou-se o teste de cisalhamento (EMIC, 0,5mm/min, 50Kgf). O teste de compressão ao esmalte (Kratos, 0,5mm/min 50Kgf) foi realizado após 24h da cimentação de 60 placas cerâmicas quadradas (5x5mm com 1mm de espessura; n=10), condicionadas e cimentadas (RelyX ARC, 80m) variando os sistemas adesivos R e U (10R, 20R, 60R, 10U, 20U e 60U). Os resultados da análise em MEV mostraram que foi mantido o mesmo padrão de condicionamento, porém, mais evidenciado com o aumento do tempo de tratamento. A quantidade de sílicio observada em EDS foi: E0:24,73% < E10:61,10% < E20:67,50% = E60:67,54% e a rugosidade: E0: 6,25 m < E10: 10,6m < E20: 12,0m < E60: 18,0m. Para os resultados dos ensaios de cisalhamento foi usado um modelo linear generalizado, com distribuição normal para a variável resposta e função de ligação do tipo raiz quadrada. Para compressão, usamos um modelo linear normal. Em ambos os casos, a hipótese de normalidade dos desvios foi verificada a partir do Q-Q Plot e do Teste de Kolmogorov-Smirnov. Para os testes de cisalhamento (MPa), independente do tempo de condicionamento, o grupo S apresentou os menores valores, enquanto os grupos R e U apresentaram valores semelhantes (E10S:84,2±7,2A/a, E10R:124,4±7,9A/b, E10U:117,2±7,8A/b, E20S:102,3±7,6B/a, E20R:146,2±8,2B/b, E20U:138,4±7,9B/b, E60S:107,2±7,8B/a, E60R:152,1±8,1B/b, E60U:144,1±8,1B/b). Para o teste de compressão (N), os valores Médios foram: 10R:869,8±122a, 10U:879,3±159a, 20R:795,0±219ab, 20U:852,3±227ab, 60R:772,7±162b, 60U:704,0±235b. O aumento do tempo de condicionamento da superfície da cerâmica a base de dissilicato de lítio aumentou a rugosidade superficial, não demonstrou diferença significativa da resistência de união de 20s par 60s, e apresentou leve diminuição para resistência de compressão. / The present in vitro study aimed to analyze the etching patterns of lithium disilicate based ceramic after three etching times with 10% hydrofluoric acid, and the influence of these times on the shear bond strength of ceramic cylinders and compression resistance of ceramic plates cemented to bovine enamel teeth. For the surface analysis, 36 ceramic plates (IPS e.max Press) were used untreated and etched for 10s, 20s and 60s (E0, E10, E20, E60; n = 3), as observed in SEM, energy dispersive spectroscopy (EDS) and profilometry. For the bond strength test, 180 ceramic cylinders (2x2mm; n = 20) were etched and cemented with RelyX ARC (80 m thick) on the enamel varying adhesive systems {Silane + Single Bond (S); RelyX Ceramic Primer Silane + Single Bond (R); Single Bond Universal (U)}, yielding the groups: E10S, E20S, E60S, E10R, E20R, E60R, E10U, E20U and E60U. After 24h, the shear bond strength test was performed (EMIC, 0.5 mm/min, 50Kgf). The ceramic compression test (Kratos, 0.5 mm/min, 50Kgf) was performed 24h after etching and cementing (RelyX ARC, 80m) 60 square ceramic plates (5x5mm, 1mm thick; n = 10), varying R and U adhesive systems (10R, 20R, 60R, 10U, 20U and 60U). The same pattern of damage was maintained as seen in the SEM analysis, however, it worsened with increasing the etching time. The amounts of silicium seen on EDS were: E0: 24.73% &lt;E10: 61.10% &lt;E20: 67.50% = E60: 67.54% and roughness: E0: 6.25 m &lt;E10: 10.6m &lt;E20: 12.0m &lt;E60: 18.0m. For the results of the shear bond test, a generalized linear model with normal distribution was used for the response variable and link function of the square root type. For the compression test, a standard linear model was used. In both cases, the deviations of the hypothesis of normality were verified from a Q-Q plot and the Kolmogorov-Smirnov test. For the shear bond strength test (MPa), regardless of the etching time, the S group showed the lowest values, while the R and U groups had similar values (E10S: 84.2±7.2A/a, E10R: 124.4±7.9A/b, E10U: 117.2±7.8A/b, E20S:102.3±7.6 B/a, E20R:146.2±8.2B/b, E20U:138.4±7.9B/b, E60S:107.2±7.8B/a, E60R:152.1±8.1B/b, E60U: 144.1±8.1B/b). For the compression test (N), the mean values were: 10R: 869.8±122 a, 10U: 879.3±159 a, 20R: 795.0±219 ab, 20U 852.3±227 ab, 60R: 772.7±162 b, 60U: 704.0±235 b. The increase of the surface conditioning time of the lithium disilicate based ceramic increased the surface roughness, showed no significant difference of the bond strength of 20s to 60s, and showed slight decrease to the compressive strength.

Fabrication of current generation integrated circuits involves the creation of multilevel copper/low-k dielectric structures during the back end of line processing. This is done by plasma etching of low-k dielectric layers to form vias and trenches, and this process typically leaves behind polymer-like post etch residues (PER) containing copper oxides, copper fluorides and fluoro carbons, on underlying copper and sidewalls of low-k dielectrics. Effective removal of PER is crucial for achieving good adhesion and low contact resistance in the interconnect structure, and this is accomplished using wet cleaning and rinsing steps. Currently, the removal of PER is carried out using semi-aqueous fluoride based formulations. To reduce the environmental burden and meet the semiconductor industry's environmental health and safety requirements, there is a desire to completely eliminate solvents in the cleaning formulations and explore the use of organic solvent-free formulations.The main objective of this work is to investigate the selective removal of PER over copper and low-k (Coral and Black Diamond®) dielectrics using all-aqueous dilute HF (DHF) solutions and choline chloride (CC) - urea (U) based deep eutectic solvent (DES) system. Initial investigations were performed on plasma oxidized copper films. Copper oxide and copper fluoride based PER films representative of etch products were prepared by ashing g-line and deep UV photoresist films coated on copper in CF4/O2 plasma. PER removal process was characterized using scanning electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy and verified using electrochemical impedance spectroscopy measurements.A PER removal rate of ~60 Å/min was obtained using a 0.2 vol% HF (pH 2.8). Deaeration of DHF solutions improved the selectivity of PER over Cu mainly due to reduced Cu removal rate. A PER/Cu selectivity of ~20:1 was observed in a 0.05 vol% deaerated HF (pH 3). DES systems containing 2:1 U/CC removed PER at a rate of ~10 and ~20 Å/min at 40 and 70oC respectively. A mixture of 10-90 vol% de-ionized water (W) with 2:1 U/CC in the temperature range of 20 to 40oC also effectively removed PER. Importantly, etch rate of copper and low-k dielectric in DES formulations were lower than that in conventional DHF cleaning solutions.

Die Siliciumauflösung in Flusssäure-Wasserstoffperoxid- und Flusssäure-Ozon-Lösung ist aufgrund der, aus der Oxidation des Siliciums, formal resultierenden Reaktionsprodukte Wasser und Sauerstoff interessant. Der Auflösungsprozess, speziell die Oxidation des Siliciums / Elektronenlochinjektion ins Siliciumvalenzband, wird – verglichen mit anderen Ätzsystemen für Silicium – massiv kinetisch gehemmt. Ätzprozesse auf Basis dieser Mischungen sind hinsichtlich der geringen bzw. moderaten erzielbaren Siliciumabtragsraten (rSi < 0,02 nm s-1 mit Rissaufweitung in Flusssäure-Wasserstoff-peroxid-Lösungen bzw. rSi < 0,61 nm s-1 mit Oberflächenpolitur in Flusssäure-Ozon-Lösungen) wenig effektiv. Eine Erhöhung der Siliciumabtragsraten gelingt prinzipiell durch die Erhöhung der Konzentrationen siliciumoxidierender Spezies in der Silicium / Elektrolyt-Grenzfläche oder durch Zufügen geeigneter grenzflächenaktiver Elektronenüberträgerspezies. In stark sauren Lösungen wird der Elektronentransfer zusätzlich durch stabilisierende Wasserstoffaustauschprozesse inhibiert. Die Mischungen sind zur Reinigung von Siliciumwaferoberflächen oder feinteiligem Silicium geeignet.

Sandstone acidizing using mud acid is a quick and complex process where dissolution and precipitation occur simultaneously. Retarded mud acids are less reactive with the rock reducing the reaction rate hence increased penetration into the formation to remove deep damage. To understand thoroughly the retarded mud acid system, an in-depth investigation of the reaction of HF (hydrofluoric) and H2SiF6 (fluorosilic acid) with alumino silicates and the retarded system is undertaken using coreflood analysis and mineralogy analysis using the inductively coupled plasma. Coreflood analysis is used to understand and investigate the permeability changes in the sandstone rock as the retarded mud acid is injected at different conditions and the inductively coupled plasma (ICP) is used to investigate the effluent samples from the coreflood analysis to properly understand this system. Several issues that have not been addressed previously in literature are identified and discussed, including an optimum flowrate when sandstone is acidized, by acidizing the sandstone rock with a retarded acid system at various flowrates and determining the initial and final permeabilities. Also investigated is the retarded acids compatibility with ferric iron and a comparison of the retarded acid system to regular acid to consequently enable a thorough understanding of the retarded mud acid system using aluminum chloride (AlRMHF). Based on the work done, it is found that the absence of a hydrochloric (HCl) preflush is very detrimental to the sandstone core as calcium fluoride is precipitated and the retarded acid system is found to be compatible with iron(III) as an impurity. The regular acid (RMHF) dissolves considerably more silicon and produces more fines than the AlRMHF. 1cc/min is found to be the optimum flowrate when a sandstone core is acidized with AlRMHF. At this low flowrate, less silicon is dissolved, more aluminum is seen in the effluent and more calcium is dissolved. The retarded aluminum acid system considerably reduces the rate of reaction as evidenced in the dissolution reaction when compared to a regular mud acid system. This reduced rate of reaction implies deeper acid penetration and ultimately deeper damage removal.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this study was to evaluate the effect of different concentrations of hydrofluoric acid on the fatigue failure load of premolars restored with feldspathic ceramic inlays. Sixty upper premolars were embedded in PVC cylinders with acrylic resin up to 2 mm below the cement- enamel junction and prepared using an adapted device for that purpose. Teeth were randomly divided into three groups (n=20): HF1, HF5, and HF10, (conditioning with hydrofluoric acid for 60 s at concentrations of 1%, 5%, and 10%, respectively). Preparations were scanned using the CAD/CAM system with prefabricated blocks of feldspathic ceramic. The internal surfaces of the inlays were treated according to the groups, followed by application of silane coupling agent, and RelyX ARC resin cement was applied for cementation. The fatigue failure load was determined using the staircase method (10 Hz and 105 cycles in each step). The initial load (585.5 N) was applied on the slopes of the cusps through a cylinder attached to the test machine (InstronElectroPuls E3000). The fractured teeth were analyzed under a stereomicroscope for failure analysis. Statistical analysis was performed using one-way ANOVA. There was no statistical difference among the fatigue failure load of the tested groups: HF1 (448.5 N ±79.1), HF5 (360.7 N ±55.4), and HF10 (409.5 N ±121.1). Regarding the fracture mode, there was a predominance of interface fracture (50%), followed by cusp fracture (34.6%). It can be concluded that hydrofluoric acid concentrations used (1%, 5%, and 10%) did not influence the fatigue failure load of feldspathic ceramic inlays cemented on premolars. / Este estudo avaliou o efeito do condicionamento de inlays de cerâmica feldspátic com diferentes concentrações de ácido fluorídrico na carga de fratura sob fadiga de pré-molares. Sessenta pré-molares superiores foram embutidos em cilindros de PVC com resina acrílica, 2 mm abaixo da junção cemento-esmalte e preparados com caixas oclusais (2 mm) e proximais (4mm) padronizadas através de uma máquina adaptada para preparo. Os dentes foram divididos de forma randomizada em três grupos (n = 20): HF1; HF5 e HF10 (condicionamento com ácido fluorídrico durante 60 s nas concentrações de: 1%, 5% e 10% respectivamente). Os dentes foram moldados, os troquéis obtidos escaneados e as restaurações fresadas através do sistema CAD/CAM a partir de blocos pré-fabricados de cerâmica feldspática (VitaBlocks Mark II). A superfície dentária foi tratada com ácido fosfórico (38%) seguida da aplicação do sistema adesivo (Single Bond). A superfície interna das inlays foi condicionada de acordo com os respectivos grupos, seguido da aplicação do agente de união silano. A cimentação das inlays foi realizada com cimento resinoso (RelyX ARC). A carga de falha sob fadiga foi determinada utilizando o método da escada (staircase) a uma freqüência de 10 Hz e 105 ciclos, cuja carga inicial foi de 585,5 N, aplicada somente sobre as vertentes das cúspides, através de um cilindro de 8mm de diâmetro acoplado à máquina de teste (Instron Electropuls E3000). Os dentes fraturados foram analisados sob estereomicroscoscópio para classificação da falha. Análise estatística dos dados foi feita com ANOVA 1-fator. Não houve diferença estatística dos valores médios na carga de fratura sob fadiga entre os grupos testados: HF1-448,5N (±79,09); HF5-360,75 N (±55,4); HF10-409,5 N (±121,1). Considerando o modo de fratura, houve uma predominância de fraturas de interface (50%), seguida de fratura de cúspide (34,6%). Conclui-se que as concentrações de ácido fluorídrico utilizadas (1, 5 e 10%) não influenciam na carga de fratura sob fadiga de inlays de cerâmica feldspática cimentadas em pré molares.

Submitted by Pedro Silva Filho (pfsilva@ipen.br) on 2017-11-23T11:02:37Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2017-11-23T11:02:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O sistema Cananéia-Iguape é um grande complexo de canais lagunares e estuarinos, localizado no sul do estado de São Paulo. Este sistema passou a receber as águas do rio Ribeira de Iguape após a abertura do canal do Valo Grande, finalizado no ano de 1852. Este canal tornou-se a principal rota de transporte das produções da região do Vale do Ribeira, e nas décadas de 1940 a 1990 as atividades de mineração da região contaminaram o rio Riberia de Iguape, causando alterações nas características originais do sistema Cananéia-Iguape. Este estudo avaliou os níveis de urânio e tório nas amostras de sedimentos superficiais deste sistema. Esta avaliação foi feita através de um método espectrofotométrico utilizando Arsenazo III. As amostras foram digeridas em um forno micro-ondas com aplicação de HNO3, HF e H2O2. As concentrações de urânio variam de 1,3 mg·kg-1 a 5,8 mg·kg-1 e as de tório de 0,82 mg·kg-1 a 12,1 mg·kg-1. Estes resultados foram comparados com os dados da região, e observou-se que as concentrações determinadas são similares. O índice de geoacumulação foi calculado, classificando a região como \"Não contaminada a moderadamente contaminada\" para urânio e \"Não contaminada\" para tório, indicando que não há contaminação por estes metais. Estes resultados podem ser considerados como a concentração basal da região. As avaliações estatísticas identificaram uma maior afinidade do urânio e do tório com a fração de argila e silte. As concentrações de U e Th não apresentaram um comportamento homogêneo ao longo do sistema estudado. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2016-08-04T17:39:56Z No. of bitstreams: 1 joaopaulodasilvasudre.pdf: 2148062 bytes, checksum: c73715b2cb00a515bba21c95536911d3 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-08-05T11:49:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 joaopaulodasilvasudre.pdf: 2148062 bytes, checksum: c73715b2cb00a515bba21c95536911d3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-05T11:49:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 joaopaulodasilvasudre.pdf: 2148062 bytes, checksum: c73715b2cb00a515bba21c95536911d3 (MD5) Previous issue date: 2015-05-06 / O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de diferentes tratamentos ácidos, variação da concentração e do tempo de exposição aos ácidos, hidrofluorídrico (HF) e fosfórico (H3PO4), sobre a rugosidade superficial e resistência de união de uma cerâmica vítrea reforçada por dissilicato de lítio cimentada com um cimento resinoso autoadesivo. Cem pastilhas da cerâmica IPS e.max Press® medindo 2 x 7 mm foram divididas em dez grupos de acordo com o tratamento de superfície (n=10): G1, controle, ou seja, sem tratamento; G2, G3 e G4 condicionamento com HF 5% por 20, 40 e 60 segundos, respectivamente; G5, G6 e G7, condicionamento com HF 10% por 20, 40 e 60 segundos, respectivamente; G8, G9 e G10 condicionamento com HF a 10% por 20,40 e 60 segundos respectivamente e, posteriormente, condicionamento com ácido fosfórico 37% por 5 segundos. A análise da rugosidade superficial foi feita em microscópio ótico confocal. As pastilhas representativas de cada grupo foram selecionadas e metalizadas para análise da morfologia superficial em microscopia eletrônica de varredura e em microscópio de força atômica. Para a análise de resistência de união ao microcisalhamento, sobre as superfícies devidamente tratadas, foi aplicado o silano RelyX Ceramic Primer® e aguardou-se 1 minuto para que se realizasse a cimentação. Foram cimentados três cilindros em cada pastilha com o cimento resinoso RelyXTM U200, e fotopolimerizados por 60 segundos cada. Os corpos de prova foram armazenados em água deionizada a 37°C por 24 horas (n=30). Terminado esse tempo, os corpos de prova foram submetidos ao teste de microcisalhamento em uma máquina de ensaios universal Emic DL 2000® com velocidade de 1 mm/minuto até que ocorresse a fratura. Os valores médios de ambos os testes foram submetidos à análise estatística ANOVA dois fatores e as médias comparadas pelo teste de Tukey com 5% de significância. Todas as superfícies fraturadas foram levadas ao estereomicroscópio com aumento de 50 vezes para verificar o padrão de falha ocorrido e alguns corpos de prova após a fratura, foram aleatoriamente escolhidos para representar cada tipo de falha, foram metalizados e levados ao microscópio eletrônico de varredura para caracterização da superfície. A maior rugosidade superficial foi obtida pelo grupo G6 (2,05±0,107) sendo superior estatisticamente aos demais. Já a menor rugosidade foi obtida pelo grupo controle G1 (0,567±0,057) e inferior estatisticamente aos demais. Os grupos G7 (1,785±0,037); G3 (1,608±0,03); G10 (1,551±0,046); G9 (1,449±0,047); G5 (1,443±0,06); G4 (1,422±0,103); G8 (1,339±0,036) e G2 (1,283±0,059) apresentaram valores intermediários de rugosidade. Dentre estes grupos, o G3 (22.75±1.97MPa) foi o que apresentou a maior média de resistência da união com falhas do tipo mista. Por outro lado, o G1 (5.25±1.29MPa) apresentou o menor valor médio de resistência da união com predominância de falhas adesivas. Assim, conclui-se que a concentração do ácido e o tempo influenciaram na rugosidade superficial, sendo maior para o condicionamento com ácido HF a 10%. Para a resistência da união, o tempo de condicionamento e a interação deste com a concentração dos ácidos influenciou de forma significativa; sendo que o ácido HF de menor concentração, 5% por 40 segundos, foi o que apresentou maiores valores. / The objective of this study was to evaluate the effect of different acid treatments, the concentration variation and the time of exposure to hydrofluoric (HF) and phosphoric acids (H3PO4) on the surface roughness and bond strength of a glass-ceramic reinforced by cement lithium disilicate with a self-adhesive resin cement. One hundred tablets of the IPS e.max Press® ceramic measuring 2 x 7 mm were divided into ten groups according to the surface treatment (n = 10): G1, control, or untreated; G2, G3 and G4 etching with 5% hydrofluoric acid for 20, 40 and 60 seconds, respectively; G5, G6 and G7 etching with 10% hydrofluoric acid for 20, 40 and 60 seconds, respectively; G8, G9 and G10 etching with 10% hydrofluoric acid for 20, 40 and 60 seconds respectively, and subsequently etched with phosphoric acid at 37% for 5 seconds. Analysis of surface roughness was performed confocal optical microscope. Representative tablets of each group were selected and metallized for analysis of surface morphology in scanning electron microscopy and atomic force microscope. For the analysis of bond strength to microshear, on properly treated surfaces, the silane RelyX Ceramic Primer® was applied and waited up to 1 minute to the holding of the cementing. Three-cylinder in each tablet were cemented with resin cement RelyXTM U200, and light cured for 60 seconds. The specimens were stored in deionized water at 37C for 24 hours (n = 30). After this time, the specimens were submitted to microshear test in a universal testing machine Emic DL 2000® with speed of 1 mm/min until the fracture. The average values of both tests were submitted to ANOVA two factors and the means compared by Tukey test at 5% significance level. All fractured surfaces were taken to the stereomicroscope with 50X enlargement to verify the pattern of failure occurred and some specimens with significant fractures of each type of failure were metallized and taken to the scanning electron microscope for surface characterization. The increased surface roughness was obtained by the G6 group (2.05 ± 0.107 N) and statistically superior. Already the slightest roughness was obtained by G1 control group (0.567 ± 0.057) and statistically lower to others. The G7 (1.785 ± 0.037); G3 (1.608 ± 0.03); G10 (1.551 ± 0.046); G9 (1.449 ± 0.047); G5 (1.443 ± 0.06); G4 (1.422 ± 0.103); G8 (1.339 ± 0.036) and G2 (1.283 ± 0.059) showed intermediate roughness values. Among these groups, the G3 (22.75 ± 1.97 N) was presented the highest mean bond strength with failures of mixed type. Moreover, G1 (5.25 ± 1.29 N) had the lowest average value of the bond strength with a predominance of adhesive failures. Thus, it is concluded that the acid concentration and time influence the surface roughness, being greater for etching with 10% hydrofluoric acid. For the bond strength, the conditioning time and the interaction of this with the concentration of the acid had a significant influence; being that the hydrofluoric acid of lower concentration, 5% for 40 seconds, showed the highest values.

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der grundlegenden Untersuchung von Reaktionsmustern kristalliner Si-Oberflächen in HF-basierten Lösungen. Ausgehend von den industriell genutzten HF-HNO3-H2O-Gemischen wurden wisher wenig untersuchte HF/HNO3-Konzentrationsverhältnisse, die durch gelöste Stickoxide bedingten Folgereaktionen sowie der PH-Wert als Steuerparameter zur Aufarbeitung feinkörniger Si-Rohstoffe (Korngröße ≤ 0,5 mm) identifiziert. Die in diesem Kontext zentrale Rolle der NO+-Ionen wurde durch Untersuchung der spezifischen Reaktionsmuster an kristallinen as-cut und hydrophobierten Si-Oberflächen sowie bei Umsetzungen mit Oligosilanen als Modellverbindungen bestätigt. Die aus den umfassenden analytischen Daten (FT-IR-, Raman-, NMR-Spektroskopie, IC, REM-EDX, AFM) gewonnenen Erkenntnisse liefern einen wichtigen Beitrag zum Verständnis nasschemischer Halbleiterätzprozesse und erschließen neue Anwendungsfelder.

Fundação de Amparo a Pesquisa no Estado do Rio Grande do Sul / The aim of this study was to evaluate the effect of hard machining, thermal cycle for glazing and acid etching on the surface roughness and flexural strength of a leucite glass-ceramic. Additionally, it was investigated whether the roughness after machining would be influenced by the machining order and by the pair of burs employed. Six pair of burs were used to produce 144 discs by automated machining, which were divided into groups (n=24): 1) machining (M); 2) machining and heat treatment (MH); 3) machining and acid etching (MA); 4) machining, heat treatment and acid etching (MHA); 5) machining and polishing (MP); 6) machining, polishing and acid etching (MPA). The roughness after each treatment was measured using a contact profilometer. The discs were submitted to a piston-on-three ball flexure test (ISO 6872/2008). Weibull analysis was used to compare the characteristic strength (σ0) and Weibull modulus (m) of the groups. The effect of the treatments, machining order and pair of burs on the surface roughness of the specimens was analyzed. Machining reduced the σ0 when compared to polishing. The polishing protocol was able to eliminate the defects introduced by machining, which was observed by means of scanning electron microscopy. The heat treatment did not alter the roughness, but reduced the σ0 and created amorphous material on the ceramic surface, as shown by the x-ray diffraction. Acid etching increased roughness, without reduce σ0. The Weibull modulus did not differ significantly among the groups, which means that all the treatments resulted in similar defects distribution. Spearman s coefficient (rs) indicated strong and significant correlation between machining order and roughness (rsRa = -0,66; rsRz = -0,73). The roughness after machining differed significantly according to the pair of burs employed (p<0,05). Thus, hard machining and thermal cycle for glaze demonstrated a negative effect on the ceramic strength, as opposed to acid etching, which does not appear to affect the flexural strength of the material. Variability in the roughness data could be expected after machining, since the Ra and Rz values seem to be influenced by the machining order and the pair of burs employed. / O presente trabalho objetivou avaliar o efeito da usinagem de corte duro, do ciclo térmico de glazeamento e do condicionamento ácido na rugosidade superficial e na resistência flexural de uma cerâmica vítrea reforçada por leucita. Adicionalmente, buscou-se investigar se a rugosidade após usinagem seria influenciada pela ordem de usinagem e pelo par de brocas utilizado. Seis pares de brocas foram empregados na confecção de 144 discos por usinagem automatizada, os quais foram divididos nos grupos (n=24): 1) usinagem (U); 2) usinagem e tratamento térmico (UT); 3) usinagem e condicionamento ácido (UCA); 4) usinagem, tratamento térmico e condicionamento ácido (UTCA); 5) usinagem e polimento (UP); 6) usinagem, polimento e condicionamento ácido (UPCA). A rugosidade (Ra e Rz) após os tratamentos foi mensurada em perfilômetro de contato. Os discos foram submetidos ao ensaio de flexão biaxial piston-on-three ball (ISO 6872/2008). Análise de Weibull foi utilizada para comparar-se os grupos quanto à resistência característica (σ0) e ao módulo de Weibull (m). Os efeitos dos tratamentos, da ordem de usinagem e dos diferentes pares de brocas sobre a rugosidade superficial dos corpos de prova foi estudado. A usinagem reduziu a σ0, quando comparada ao grupo UP. O protocolo de polimento adotado foi capaz de eliminar os defeitos oriundos da usinagem, o que foi verificado por meio de imagens em microscopia eletrônica de varredura. O tratamento térmico não alterou a rugosidade, mas reduziu a σ0 e ocasionou a formação de material amorfo na superfície da cerâmica, como mostrado pela difração de raios-x. O condicionamento ácido aumentou a rugosidade, sem alterar a σ0. O valor de m não diferiu significativamente entre os grupos, o que significa dizer que os tratamentos aplicados na cerâmica resultaram em distribuição similar de defeitos. Coeficiente de Spearman (rs) indicou correlação forte e significativa entre ordem de usinagem e rugosidade (rsRa = -0,66; rsRz = -0,73), a qual diferiu significativamente conforme o par de broca empregado para a usinagem (p<0,05). Sendo assim, a usinagem de corte duro e o ciclo térmico usado no glazeamento demostraram efeito negativo na resistência da cerâmica, em oposição ao condicionamento ácido, o qual parece não afetar a resistência do material. Variabilidade dos dados de rugosidade pode ser esperada após usinagem, uma vez que os valores de Ra e Rz parecem ser influenciados pela ordem de usinagem e pelo par de brocas utilizado.

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der grundlegenden Untersuchung von Reaktionsmustern kristalliner Si-Oberflächen in HF-basierten Lösungen. Ausgehend von den industriell genutzten HF-HNO3-H2O-Gemischen wurden wisher wenig untersuchte HF/HNO3-Konzentrationsverhältnisse, die durch gelöste Stickoxide bedingten Folgereaktionen sowie der PH-Wert als Steuerparameter zur Aufarbeitung feinkörniger Si-Rohstoffe (Korngröße ≤ 0,5 mm) identifiziert. Die in diesem Kontext zentrale Rolle der NO+-Ionen wurde durch Untersuchung der spezifischen Reaktionsmuster an kristallinen as-cut und hydrophobierten Si-Oberflächen sowie bei Umsetzungen mit Oligosilanen als Modellverbindungen bestätigt. Die aus den umfassenden analytischen Daten (FT-IR-, Raman-, NMR-Spektroskopie, IC, REM-EDX, AFM) gewonnenen Erkenntnisse liefern einen wichtigen Beitrag zum Verständnis nasschemischer Halbleiterätzprozesse und erschließen neue Anwendungsfelder.