There has been progress in the surface modification of low carbon steel in order to enhance its surface hardness. This study contributes to this by investigating the introduction of carbon nanotubes and amorphous carbon in the carburization of mild steel. In order to achieve the goal, carbon nanotubes were synthesized in a horizontal tubular reactor placed in a furnace also called the chemical vapor deposition process at a temperature of 700oC. Catalyst was produced from Iron nitrate Fe(NO3)3.9H2O and Cobalt nitrate Co(NO3)2.6H2O on CaCO3 support while acetylene C2H2 was used as the carbon source and nitrogen N2 was used as contaminant remover. The as-synthesized carbon nanotubes were purified using nitric acid HNO3 and characterized using scanning electron microscopy (SEM), thermo-gravimetric analysis (TGA) and fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). It was found that as-synthesized carbon nanotubes had varying lengths with diameters between 42-52 nm from the SEM and the TGA showed the as-synthesized CNTs with a mass loss of 78% while purified CNTs had 85% with no damage done to the structures after using the one step acid treatment. The as-synthesized and purified carbon nanotubes were used in carburizing low carbon steel (AISI 1018) at two austenitic temperatures of 750oC and 800oC and varying periods of 10-50 minutes while amorphous carbon obtained by pulverizing coal was also used as comparison. The mild steel samples were carburized with carbon nanotubes and amorphous carbon in a laboratory muffle furnace with a defined number of boost and diffusion steps. The carburizing atmosphere consisted of heating up to the varying temperatures at a speed of 10oC/minute, heating under this condition at varying periods, performing a defined number of boost and diffusion processes at the varying temperatures and cooling to room temperatures under the same condition. The carburized surfaces were observed with the Olympus SC50 optical microscope and the hardness distribution of the carburized layer was inspected with a Vickers FM 700 micro-hardness tester. The as-synthesized and purified CNT samples showed higher hardness on the surface of the mild steel than the amorphous carbon. In the same vein, the change in the microstructures of vi the steel samples indicated that good and improved surface hardness was obtained in this work with the reinforcements but with purified CNT having the highest peak surface hardness value of 191.64 ± 4.16 GPa at 800oC, as-synthesized CNT with 177.88 ± 2.35 GPa and amorphous carbon with 160.702 ± 5.79 GPa which are higher compared to the values obtained at 750oC and that of the original substrate which had a surface hardness of 145.188 ± 2.66 GPa. The percentage hardness obtained for the reinforcement with the amorphous carbon, the CNT and the pCNT showed an increase of 5.47%, 10.04% and 15.77% respectively at 750oC when compared to that of the normal substrate carburized without reinforcements. Furthermore, at 800oC, the reinforcement with the amorphous carbon, the CNT and the pCNT show a percentage hardness increase of 7.04%, 14.68% and 22.05% when compared to that of the normal substrate carburized without reinforcements. Comparing the reinforcement potential of the amorphous carbon, the CNT and the pCNT at 750oC, the percentage hardness reveal that using pCNT displayed an increase of 10.89% over that of amorphous carbon and of 6.37% over that of CNT. In addition, the use of CNT as reinforcement at 750oC displayed a percentage hardness increase of 4.83% over that of the amorphous carbon carburized at the same temperature / Civil and Chemical Engineering / M. Tech. (Chemical Engineering)

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Este estudo teve como objetivos: 01.Avaliar ex vivo o efeito de diferentes sistemas clareadores na microdureza dentinária em dentes bovinos submetidos ao clareamento dental interno. 02.Avaliar ex vivo o efeito de diferentes sistemas clareadores na morfologia superficial da dentina bovina. Fragmentos de 4 x 4mm, contendo esmalte e dentina, foram obtidos de coroas de incisivos bovinos extraídos. Os espécimes foram submetidos ao clareamento dental interno com peróxido de hidrogênio a 35% e peróxido de carbamida a 37% utilizando sistemas convencionais (Opalescence Endo® and Whiteness Super Endo®) e fotoativados (Opalescence Xtra® and Whiteness HP Maxx®). Os controles foram tratados com perborato de sódio misturado com peróxido de hidrogênio a 10% ou nenhum tratamento foi realizado. A microdureza dentinária foi mensurada antes e após os tratamentos clareadores, e os valores de dureza Knoop (KHN) foram submetidos à análise estatística (two-way ANOVA, Tukey\'s port-test). Os espécimes foram observados e fotografados sob microscópio eletrônico de varredura e avaliados com relação às alterações morfológicas da superfície da dentina. Houve uma redução significante na microdureza dentinária para todos os grupos testados quando comparados aos grupos controles. Opalescence Xtra® (-11.36 ± 8.14 KHN), Opalescence Endo® (-13.71 ± 8.02 KHN), Whiteness HP Maxx® (-15.18 ± 9.58 KHN) e Whiteness Super Endo® (-16.97 ± 6.55 KHN) foram semelhantes estatisticamente. O grupo do perborato de sódio misturado com peróxido de hidrogênio 10% (2.10 ± 8.58 KHN) e o grupo sem tratamento clareador (-2.71 ± 2.40 KHN) também foram estatisticamente semelhantes entre si. Ocorreu uma grande variação no padrão de alterações da morfologia superficial da dentina com os sistemas clareadores utilizados. Todos os produtos testados apresentaram redução significativa da microdureza dentinária, exceto o grupo de perborato de sódio misturado com peróxido de hidrogênio a 10%. Ambos, pH e oxidação do peróxido de hidrogênio apresentam o papel de alterar a estrutura da dentina durante o clareamento interno. A utilização de produtos alcalinos com um tempo reduzido de aplicação (técnicas fotoativadas) pode diminuir as alterações morfológicas na dentina. / The aim of this study was: 01. To evaluate in vitro the effect of different in-office bleaching systems on the surface morphology of bovine dentin. 02. To evaluate ex vivo the effect of different bleaching systems on the microhardness of bovine dentine. Tooth fragments measuring 4 x 4mm, containing enamel and dentin, were obtained from the crowns of extracted bovine incisors. Samples were submitted to simulated intracoronal bleaching techniques with 35% hydrogen peroxide and 37% carbamide peroxide using conventional (Opalescence Endo® and Whiteness Super Endo®) and light activated systems (Opalescence Xtra® and Whiteness HP Maxx®). Controls were treated either with sodium perborate mixed with 10% hydrogen peroxide or no bleaching agent. Dentine microhardness values were measured before and after bleaching procedures, recorded as KHN (Knoop Hardness Number), and the differences between them analyzed (two-way ANOVA, Tukey\'s port-test). The samples were observed under SEM and the recorded images were evaluated for topographic alterations. Significant reductions of dentine microhardness were observed for all treatments when compared to the control groups. Opalescence Xtra® (-11.36 ± 8.14 KHN), Opalescence Endo® (-13.71 ± 8.02 KHN), Whiteness HP Maxx® (-15.18 ± 9.58 KHN) and Whiteness Super Endo® (- 16.97 ± 6.55 KHN) presented similar differences. The walking bleach technique (2.10 ± 8.58 KHN) and the untreated groups (-2.71 ± 2.40 KHN) were statistically alike.The ultrastructural alterations of dentin observed in this study varied greatly between groups, according to the products used. Apparently, higher pH products associated to in-office techniques yielded to better maintenance of dentin ultrastructure. The in-office products tested in the present study caused a significant reduction in dentine microhardness. The walking bleach technique did not affect dentine microhardness. Both low pH and hydrogen peroxide oxidation play a role in altering the ultrastructure of dentin during internal dental bleaching. The use of alkaline products with reduced time of application (in-office techniques) may decrease such morphological alterations.

O objetivo do presente estudo foi avaliar in vitro a influência dos níveis de energia do laser de Er:YAG para preparo cavitário na capacidade de ablação, microdureza e morfologia da dentina superficial e profunda. Foram selecionados 72 terceiros molares humanos hígidos, que tiveram as raízes removidas e as coroas seccionadas no sentido vestibulo-lingual, obtendo-se 144 fragmentos. Os fragmentos foram alocados aleatoriamente em 2 grupos: dentina superficial (as faces oclusais foram lixadas até 1 mm abaixo da junção amelodentinaria - JAD) e dentina profunda (2 mm abaixo da JAD). Posteriormente, cada grupo foi subdividido em 6 subgrupos (n=12) de acordo com as energias do laser de Er:YAG utilizadas (160, 200, 260, 300 ou 360 mJ, ou controle- sem irradiação). Para avaliar a capacidade de ablação, a massa (mg) de cada fragmento foi obtida antes e depois da irradiação. Para a realização do teste de microdureza Knoop, após a irradiação as cavidades foram incluídas em resina acrílica e seccionadas longitudinalmente. As marcações (10 g; 20 s) foram localizadas a 20, 40, 60, 80, 100 e 200 µm abaixo da parede de fundo do preparo ou da margem superior dos espécimes do grupo controle. A análise morfológica foi realizada em MEV. Os valores de perda de massa e microdureza foram analisados individualmente pelos testes de ANOVA e Fisher (α=5%). Os resultados revelaram um aumento gradativo e significante na perda de massa quando se aumentou a energia do laser utilizada, independente do tipo de dentina irradiada, sendo que a energia de 360 mJ apresentou maiores valores e foi estatisticamente diferente das demais energias estudadas. Em relação a profundidade da dentina não observouse diferença significante entre elas. A análise morfológica evidenciou que a ablação foi mais seletiva na dentina profunda em que ocorreu mais intensamente a ablação da dentina intertubular, apresentando a protrusão dos túbulos dentinários, contudo, a energia de 360 mJ o aspecto morfológico da dentina profunda foi semelhante a superficial. Podendo assim concluir-se que o aumento da energia do laser proporcionou maior perda de massa, independente da profundidade da dentina, contudo, morfologicamente pôde-se observar que a dentina profunda promoveu uma ablação seletiva, com menor remoção da dentina peritubular. Em relação à microdureza, as médias da dentina superficial foram significantemente superiores às da dentina profunda. As energias de 160 e 360 mJ foram diferentes entre si e das demais. Houve diferença entre todos os pontos medidos. Não foram observadas alterações morfológicas marcantes. Concluiu-se que a capacidade de ablação não depende da profundidade dentinária; a microdureza diminuiu com o aumento da energia, porém aumentou em relação às profundidades. A energia de 160 mJ promoveu um aumento nos valores de microdureza da dentina superficial na região mais próxima do preparo; a microdureza da dentina profunda não foi alterada quando foram utilizadas as energias de 160 e 200 mJ, enquanto os níveis de energia superiores promoveram uma diminuição na microdureza das dentinas superficial e profunda. / This study evaluated the ablation rate and the subsurface microhardness of superficial and deep dentin irradiated with different Er:YAG laser energy levels, and observed the micromorphological aspects of the lased substrates by means of Scanning Electron Microscopy (SEM). Seventy-two molar crowns were bisected, providing 144 specimens, which were randomly assigned into two groups (superficial or deep dentin) and later into six subgroups (160, 200, 260, 300, or 360mJ, or control- not irradiated). Initial masses of the specimens were obtained before irradiation. After laser irradiation, final masses were obtained and cavities were longitudinally bisected in half, being one hemi-section destined to SEM analysis and the other to the Knoop microhardness test. Microhardness measurements were performed at six points (20, 40, 60, 80, 100, and 200 µm) under the middle of the cavity floor. Data were submitted to ANOVA and Fisher\'s LSD Multiple-Comparison Tests (α=0.05). There was no difference between ablation rate of superficial and deep dentin; a significant and gradual increase in the mass-loss values was reached when energies were raised, regardless the dentin depth; the energy level of 360 mJ showed the highest ablation rate and was statistically different to the other energies. SEM images showed that deep dentin was more selectively ablated, especially intertubular dentin, promoting tubule protrusion; at 360 mJ, the micromorphological aspect was similar for both dentin depths. Superficial dentin presented higher microhardness than deep dentin; 160 mJ resulted in the highest microhardness values and 360 mJ the lowest ones; 200 mJ was lower than 160 mJ and the control, but it was higher than 260 and 300 mJ, which presented similar means. Values at all points were different, exhibiting increasing microhardness throughout; superficial dentin microhardness was the highest at 20 µm with 160 mJ, while the other energies demonstrated lower values than the control at all points; on deep dentin, 160 and 200 mJ were similar to the control, and other energies promoted significantly lower values. It may be concluded that the ablation rate did not depend on the depth of the dentin; an energy level lower than 360 mJ is recommended to ablate either superficial or deep dentin effectively without causing tissue damage. The lowest energy level increased superficial dentin microhardness at the closest extension under the cavity preparation; deep dentin subsurface microhardness was not altered by 160 and 200 mJ, while higher energy levels reduced subsurface microhardness of both superficial and deep dentin.

A dureza é uma propriedade bastante utilizada para comparar tanto os materiais restauradores como os tecidos biológicos. É definida pela resistência do material à deformação plástica e mensurada pela relação da força aplicada e a área de endentação. Para esse estudo foram utilizados dois materiais: amálgama e resina composta e dois tecidos dentais: dentina e esmalte bovinos. No total foram confeccionados 20 espécimes, divididos em 4 grupos: A (Amálgama), R (Resina Composta), D (Dentina) e E (Esmalte) de acordo com cada superfície. Para os grupos A e R foram confeccionadas cavidades que foram restauradas com os respectivos materiais, no grupo E teve a superfície apenas planificada e o grupo D teve desgaste até a exposição de dentina. Para os testes foram utilizados os endentadores Vickers e Knoop; as cargas de 25, 50 e 100gf em cinco tempos de endentação 5, 15, 30, 45, e 60s. Os valores dos testes foram submetidos à análise estatística pelo teste Kruskall-Wallis e Student-Newman-Keuls (p<0,05). Os resultados permitiram concluir que para o amálgama deve se utilizar no mínimo uma carga de 50gf em um tempo mínimo de 30s tanto para a Vickers como para a Knoop. Na resina composta uma carga de 50gf e tempo de 45s para a Knoop e na dureza Vickers não apresentou diferenças. Na dentina a carga ideal é de pelo menos 50gf em qualquer dos tempos na dureza Vickers e Knoop. E o esmalte uma carga de 100gf para qualquer tempo na dureza Knoop. / The hardness is a mechanical property utilized to compare restorative materials such as biological tissue and can be defined as the resistance of material for a permanent impression and a number related to the applied force and the surface area. As each material has its own mechanical characteristic, for this study utilized two materials: amalgam and composite resin and two dental tissues: bovine dentin and enamel. In total were 20 specimes, divided among 4 groups: A, R, D, E equivalent for each superficial. The groups A and R received cavities preparation that were restored into with the respective materials, the group D had the superficial wore until exposure of the dentin and the group E was so planning. For the microhardness testing were utilized Vickers and Knoop indenter; loads of 25, 50 and 100gf in 5 time of application 5, 15, 30, 45 e 60 seconds. The values were submitted for statistical analysis by Kruskall-Wallis and Student-Newman-Keus tests (p<0.05). Due to the results, it is concluded that the amalgam presented a minimum load adequated of 50gf and a time of application of 30 seconds as the Vickers as Knoop. In the composite resin the minimum load was 50gf and time was 45s for Knoop, the Vickers didnt have statistical diference. In dentin the minimum load was 50gf for all studies times for two tests. And the enamel presented the minimum load adequated was 100gf for all the times in the Knoop microhardness, the Vickers test didnt have statistical diference.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:22:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Camilo Andres Pulido Mora.pdf: 15669266 bytes, checksum: ffecbe6f814025ea53601a49fb579e21 (MD5) Previous issue date: 2017-03-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aims of the study were: 1) to evaluate the bond strength (μTBS) and light transmission (LT) of individualized posts with different composite resin translucency,as well as the Vickers microhardness (VHN) of a self-adhesive resin cement. 2) to compare the shrinkage strain (SS), shrinkage rate (SR) and VHN of a conventionalcement and a self-adhesive one in the apical and cervical thirds of the root canal. 3) to compare the μTBS, VHN and nanoinfiltration (NI) immediately and after 3 years of a conventional resin cement and a self-adhesive one used in fiberglass post cementation. For the experiment 1, 70 lower premolars (n = 10) were selected and divided into 5 groups according to the resin translucency used for the post individualization: ideal adaptation (Positive control), high translucency composite resin (HT), Medium translucency composite resin (MT), high opacity composite resin (RAO) and pooradaptation (Negative Control); and cemented with dual resin cement RelyX U200 (3M / ESPE). One week later the BS, VHN and LT were evaluated.For experiment 2, 56 lower premolars were selected and endodontically treated. The teeth were randomly divided into 2 groups (n = 28) according to the resin cement used: RelyX ARC Group (3M / ESPE) and U200 Group: RelyX U200 (3M /ESPE). After that, 28 specimens (n = 14 per group) were sliced and submitted to VHN, BS and NI tests; And the other 28 specimens were sliced and stored in distilled water at 37 ° C for testing after 3 years. For experiment 3, 34 lower premolar teeth were selected and endodontically treated; Were then randomly divided into two groups (n = 14) according to the resin cement used: RelyX ARC Group (3M / ESPE) and U200 Group: RelyX U200 (3M / ESPE). Before the insertion of the resin cement in the root canal, two fiber optic sensors with Bragg gratings were placed in the post to measure cement deformation in the coronary and apical regions of the root canal. Data from each group (n = 10) were kinetically analyzed for polymerization Shrinkage strain (PS). The Shrinkage rate (SR) was calculated by numerical differentiation of the shrinkage data as a function of time. The experiments were analyzed by ANOVA and Tukey's test (a= 0.05). Experiment 1 showed a significant influence of resin translucency on resin cement properties. High translucency, promoted high μTBS and VHN. Experiment 2 showed that ARC had higher values of μTBS and VHN in the cervical third, but U200 presented the highest values after 3 years. In experiment 3 there was no difference in PS between the cements analyzed, but the ARC presented higher SR in both thirds. For the VHN, no significant difference in the cervical third was found, but U200 presented higher values in the apical third. / Os objetivos do estudo foram: 1) avaliar a resistência de união (RU) e transmissão de luz (TL) de pinos individualizados com diferente translucidez de resina composta, assim como a microdureza Vickers (MDV) de um cimento resinoso autoadesivo. 2) comparar a contração, taxa de contração e microdureza de um cimento convencional e um autoadesivo nos terços apical e cervical do canal radicular. 3) comparar a RU, MDV e nanoinfiltração (NI) imediata e após 3 anos de um cimento dual convencional e um cimento dual autoadesivo utilizados na cimentação de pinos de fibra de vidro. Para o experimento 1 foram selecionados 70 pré-molares inferiores (n=10) e divididos em 5 grupos segundo o grau de translucidez de resina utilizada para a individualização do pino: adaptação ideal (Controle positivo), resina de alta translucidez (HT), resina de média translucidez (MT), resina composta de alta opacidade (HO) e adaptação inadequada (Controle negativo); e cimentados com cimento resinoso dual RelyX U200 (3M/ESPE). Uma semana depois foi avaliada a RU, MDV e TL dos mesmos. Para o experimento 2, foram selecionados 56 dentes pré-molares inferiores e tratados endodonticamente. Os dentes foram divididos aleatoriamente em 2 grupos (n=28) segundo o cimento resinoso utilizado: Grupo ARC: RelyX™ ARC (3M/ESPE) e Grupo U200: RelyX U200 (3M/ESPE). Depois disso, 28 corpos-de-prova (n=14 por grupo) foram armazenados em água destilada por 48 h e depois cortados em fatias e submetidos a teste de MDV, RU e NI; e os outros 28 corpos-de-prova foram cortados em fatias e armazenados em água destilada a 37°C a fim de serem testados após de 3 anos. Para o experimento 3 foram selecionados 34 dentes pré-molares inferiores e tratados ndodonticamente;depois foram aleatoriamente divididos em 2 grupos (n=17) segundo o cimento resinoso utilizado: Grupo ARC: RelyX ARC (3M/ESPE) e Grupo U200: RelyX U200 (3M/ESPE). Antes da inserção do cimento resinoso no canal radicular foram posicionados no pino dois sensores de fibra óptica com redes de Bragg para a mensuração das deformações do cimento na região coronária e apical do canal radicular. Os dados de cada grupo (n=10) foram analisados cineticamente e para analisar a contração de polimerização (CPO). A taxa de contração (TP) foi calculada por diferenciação numérica dos dados de contração em função do tempo. Os experimentos foram analisados por ANOVA e teste de Tukey (a=0,05). O experimento 1 mostrou que há uma influência significativa da translucidez da resina nas propriedades do cimento. Quanto maior a translucidez, maior a RU e MDV. O experimento 2 mostrou que o ARC teve maiores valores de RU e MDV no terço cervical, mas foi o U200 quem apresentou maiores valores de RU e MDV após 3 9 anos. No experimento 3 não houve diferença na CPO entre os cimentos analisados, mas o ARC apresentou maior TP em ambos os terços. Para a MDV, não houve diferença significativa no terço cervical, mas o U200 apresentou maiores valores no terço apical.

Este estudo teve como objetivos: 01.Avaliar ex vivo o efeito de diferentes sistemas clareadores na microdureza dentinária em dentes bovinos submetidos ao clareamento dental interno. 02.Avaliar ex vivo o efeito de diferentes sistemas clareadores na morfologia superficial da dentina bovina. Fragmentos de 4 x 4mm, contendo esmalte e dentina, foram obtidos de coroas de incisivos bovinos extraídos. Os espécimes foram submetidos ao clareamento dental interno com peróxido de hidrogênio a 35% e peróxido de carbamida a 37% utilizando sistemas convencionais (Opalescence Endo® and Whiteness Super Endo®) e fotoativados (Opalescence Xtra® and Whiteness HP Maxx®). Os controles foram tratados com perborato de sódio misturado com peróxido de hidrogênio a 10% ou nenhum tratamento foi realizado. A microdureza dentinária foi mensurada antes e após os tratamentos clareadores, e os valores de dureza Knoop (KHN) foram submetidos à análise estatística (two-way ANOVA, Tukey\'s port-test). Os espécimes foram observados e fotografados sob microscópio eletrônico de varredura e avaliados com relação às alterações morfológicas da superfície da dentina. Houve uma redução significante na microdureza dentinária para todos os grupos testados quando comparados aos grupos controles. Opalescence Xtra® (-11.36 ± 8.14 KHN), Opalescence Endo® (-13.71 ± 8.02 KHN), Whiteness HP Maxx® (-15.18 ± 9.58 KHN) e Whiteness Super Endo® (-16.97 ± 6.55 KHN) foram semelhantes estatisticamente. O grupo do perborato de sódio misturado com peróxido de hidrogênio 10% (2.10 ± 8.58 KHN) e o grupo sem tratamento clareador (-2.71 ± 2.40 KHN) também foram estatisticamente semelhantes entre si. Ocorreu uma grande variação no padrão de alterações da morfologia superficial da dentina com os sistemas clareadores utilizados. Todos os produtos testados apresentaram redução significativa da microdureza dentinária, exceto o grupo de perborato de sódio misturado com peróxido de hidrogênio a 10%. Ambos, pH e oxidação do peróxido de hidrogênio apresentam o papel de alterar a estrutura da dentina durante o clareamento interno. A utilização de produtos alcalinos com um tempo reduzido de aplicação (técnicas fotoativadas) pode diminuir as alterações morfológicas na dentina. / The aim of this study was: 01. To evaluate in vitro the effect of different in-office bleaching systems on the surface morphology of bovine dentin. 02. To evaluate ex vivo the effect of different bleaching systems on the microhardness of bovine dentine. Tooth fragments measuring 4 x 4mm, containing enamel and dentin, were obtained from the crowns of extracted bovine incisors. Samples were submitted to simulated intracoronal bleaching techniques with 35% hydrogen peroxide and 37% carbamide peroxide using conventional (Opalescence Endo® and Whiteness Super Endo®) and light activated systems (Opalescence Xtra® and Whiteness HP Maxx®). Controls were treated either with sodium perborate mixed with 10% hydrogen peroxide or no bleaching agent. Dentine microhardness values were measured before and after bleaching procedures, recorded as KHN (Knoop Hardness Number), and the differences between them analyzed (two-way ANOVA, Tukey\'s port-test). The samples were observed under SEM and the recorded images were evaluated for topographic alterations. Significant reductions of dentine microhardness were observed for all treatments when compared to the control groups. Opalescence Xtra® (-11.36 ± 8.14 KHN), Opalescence Endo® (-13.71 ± 8.02 KHN), Whiteness HP Maxx® (-15.18 ± 9.58 KHN) and Whiteness Super Endo® (- 16.97 ± 6.55 KHN) presented similar differences. The walking bleach technique (2.10 ± 8.58 KHN) and the untreated groups (-2.71 ± 2.40 KHN) were statistically alike.The ultrastructural alterations of dentin observed in this study varied greatly between groups, according to the products used. Apparently, higher pH products associated to in-office techniques yielded to better maintenance of dentin ultrastructure. The in-office products tested in the present study caused a significant reduction in dentine microhardness. The walking bleach technique did not affect dentine microhardness. Both low pH and hydrogen peroxide oxidation play a role in altering the ultrastructure of dentin during internal dental bleaching. The use of alkaline products with reduced time of application (in-office techniques) may decrease such morphological alterations.

O objetivo do presente estudo foi avaliar in vitro a influência dos níveis de energia do laser de Er:YAG para preparo cavitário na capacidade de ablação, microdureza e morfologia da dentina superficial e profunda. Foram selecionados 72 terceiros molares humanos hígidos, que tiveram as raízes removidas e as coroas seccionadas no sentido vestibulo-lingual, obtendo-se 144 fragmentos. Os fragmentos foram alocados aleatoriamente em 2 grupos: dentina superficial (as faces oclusais foram lixadas até 1 mm abaixo da junção amelodentinaria - JAD) e dentina profunda (2 mm abaixo da JAD). Posteriormente, cada grupo foi subdividido em 6 subgrupos (n=12) de acordo com as energias do laser de Er:YAG utilizadas (160, 200, 260, 300 ou 360 mJ, ou controle- sem irradiação). Para avaliar a capacidade de ablação, a massa (mg) de cada fragmento foi obtida antes e depois da irradiação. Para a realização do teste de microdureza Knoop, após a irradiação as cavidades foram incluídas em resina acrílica e seccionadas longitudinalmente. As marcações (10 g; 20 s) foram localizadas a 20, 40, 60, 80, 100 e 200 &micro;m abaixo da parede de fundo do preparo ou da margem superior dos espécimes do grupo controle. A análise morfológica foi realizada em MEV. Os valores de perda de massa e microdureza foram analisados individualmente pelos testes de ANOVA e Fisher (&alpha;=5%). Os resultados revelaram um aumento gradativo e significante na perda de massa quando se aumentou a energia do laser utilizada, independente do tipo de dentina irradiada, sendo que a energia de 360 mJ apresentou maiores valores e foi estatisticamente diferente das demais energias estudadas. Em relação a profundidade da dentina não observouse diferença significante entre elas. A análise morfológica evidenciou que a ablação foi mais seletiva na dentina profunda em que ocorreu mais intensamente a ablação da dentina intertubular, apresentando a protrusão dos túbulos dentinários, contudo, a energia de 360 mJ o aspecto morfológico da dentina profunda foi semelhante a superficial. Podendo assim concluir-se que o aumento da energia do laser proporcionou maior perda de massa, independente da profundidade da dentina, contudo, morfologicamente pôde-se observar que a dentina profunda promoveu uma ablação seletiva, com menor remoção da dentina peritubular. Em relação à microdureza, as médias da dentina superficial foram significantemente superiores às da dentina profunda. As energias de 160 e 360 mJ foram diferentes entre si e das demais. Houve diferença entre todos os pontos medidos. Não foram observadas alterações morfológicas marcantes. Concluiu-se que a capacidade de ablação não depende da profundidade dentinária; a microdureza diminuiu com o aumento da energia, porém aumentou em relação às profundidades. A energia de 160 mJ promoveu um aumento nos valores de microdureza da dentina superficial na região mais próxima do preparo; a microdureza da dentina profunda não foi alterada quando foram utilizadas as energias de 160 e 200 mJ, enquanto os níveis de energia superiores promoveram uma diminuição na microdureza das dentinas superficial e profunda. / This study evaluated the ablation rate and the subsurface microhardness of superficial and deep dentin irradiated with different Er:YAG laser energy levels, and observed the micromorphological aspects of the lased substrates by means of Scanning Electron Microscopy (SEM). Seventy-two molar crowns were bisected, providing 144 specimens, which were randomly assigned into two groups (superficial or deep dentin) and later into six subgroups (160, 200, 260, 300, or 360mJ, or control- not irradiated). Initial masses of the specimens were obtained before irradiation. After laser irradiation, final masses were obtained and cavities were longitudinally bisected in half, being one hemi-section destined to SEM analysis and the other to the Knoop microhardness test. Microhardness measurements were performed at six points (20, 40, 60, 80, 100, and 200 &micro;m) under the middle of the cavity floor. Data were submitted to ANOVA and Fisher\'s LSD Multiple-Comparison Tests (&alpha;=0.05). There was no difference between ablation rate of superficial and deep dentin; a significant and gradual increase in the mass-loss values was reached when energies were raised, regardless the dentin depth; the energy level of 360 mJ showed the highest ablation rate and was statistically different to the other energies. SEM images showed that deep dentin was more selectively ablated, especially intertubular dentin, promoting tubule protrusion; at 360 mJ, the micromorphological aspect was similar for both dentin depths. Superficial dentin presented higher microhardness than deep dentin; 160 mJ resulted in the highest microhardness values and 360 mJ the lowest ones; 200 mJ was lower than 160 mJ and the control, but it was higher than 260 and 300 mJ, which presented similar means. Values at all points were different, exhibiting increasing microhardness throughout; superficial dentin microhardness was the highest at 20 &micro;m with 160 mJ, while the other energies demonstrated lower values than the control at all points; on deep dentin, 160 and 200 mJ were similar to the control, and other energies promoted significantly lower values. It may be concluded that the ablation rate did not depend on the depth of the dentin; an energy level lower than 360 mJ is recommended to ablate either superficial or deep dentin effectively without causing tissue damage. The lowest energy level increased superficial dentin microhardness at the closest extension under the cavity preparation; deep dentin subsurface microhardness was not altered by 160 and 200 mJ, while higher energy levels reduced subsurface microhardness of both superficial and deep dentin.

As amarras de correntes de aço para aplicação naval utilizadas na indústria de óleo e gás são fabricadas para atender elevadas exigências operacionais. Com a prospecção de petróleo em águas profundas e ultraprofundas o conhecimento de suas propriedades torna-se relevante. Frente a essa necessidade foi realizado o estudo das propriedades mecânicas e metalúrgicas de um elo de corrente de amarra naval na indústria do petróleo proveniente de operação. Esse estudo teve como objetivo principal identificar e avaliar as propriedades mecânicas e metalúrgicas das regiões resultante do processo de soldagem por centelhamento frente ao material de base. Como objetivo secundário foi classificado o material de acordo com algumas propriedades mecânicas recomendadas pela IACS UR W22. Para isso foram realizados ensaios de tração, microdureza, tenacidade ao impacto Charpy e à fratura CTOD, com avaliações metalúrgicas no material de base e região de união por centelhamento. Como resultado foi verificado que o processo de soldagem por centelhamento produziu zonas de extensões reduzidas e com menores valores de tenacidade à fratura e ao impacto. O processo de centelhamento produziu união com espessura de 0,375 mm, com uma zona de solda revelada por ataque químico e duas zonas afetadas pelo calor caracterizadas apenas por perfil de microdureza, com 0,150 mm e 0,300 mm, respectivamente. Os menores valores de tenacidade ao impacto Charpy e à fratura CTOD foram medidos nos corpos de prova posicionados na zona afetada pelo calor. Os resultados obtidos em todos os ensaios foram comparados com as recomendações técnicas IACS UR W22, onde caracterizou o elo como grau R4. / Mooring chains of offshore systems anchors are design to be used under extreme environment operation. New fields of exploration have been operated in deep water and ultra-deep water, wherefore, require more knowledge of the mechanical and metallurgical properties. Hence a study of a studless link of offshore chain from the operating service component was carried out. The main goal of this work was to determine and evaluate the properties of the base material and the zones produced by Flash Butt Welding Process. Furthermore, the material was characterized by the IACS UR W22 standard recommendation. In this study tests of tensile test, microhardness, Charpy and CTOD toughness, mechanical and metallurgical evaluation were performed in the base material and welding zones. The results showed small welding zones with reduced impact and fracture toughness. The lowest values were seen in specimens from the heat affect zone. The weld zone thickness observed by chemical etching extend 0,375 mm and the microhardness profile indicated a Heat Affected Zone (HAZ) with 0,150 and 0,300 mm. The lowest Charpy and CTOD toughness tests were measured in the HAZ specimens. These results were compared with IACS UR W22 standard recommendation and the link chain was characterized as R4 grade.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:08:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Capa, Cap 1 e Cap 2 ate secao 2-2-1-9.pdf: 1005078 bytes, checksum: 68579a03ea37b6d408ea44008ec9ad0f (MD5) Previous issue date: 2010-12-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho tem o objetivo de avaliar uma possível relação entre as propriedades mecânicas calculadas a partir dos dados de micropenetração instrumentada e o comportamento sob desgaste microabrasivo dos compósitos à base de tungstênio (W) infiltrados por latão, usados em coroas diamantadas utilizadas em sondagem mineral. As amostras dos compósitos de tungstênio foram sinterizadas com combinações de diferentes tamanhos de partículas W e adições de ligas à base de outros elementos, além de adições de abrasivos secundários (SiC). Após a preparação metalográfica, as amostras foram analisadas em um micropenetrador instrumentado com um pen etrador do tipo Vickers. As fases foram penetradas com uma carga de 30 mN, exceto o carbeto de silício, com carga de 250 mN. As curvas geradas a cada penetração permitiram calcular a microdureza e o módulo de elasticidade para cada fase. Estes resultados foram comparados com os coeficientes de desgaste microabrasivo dimensionais obtidos em um trabalho anterior, através de ensaios de microabrasão com lamas abrasivas à base de carbeto de silício, sílica e hematita, efetuados com equipamento do tipo Calowear. Foi observada uma diminuição na microdureza conforme o tamanho dos grãos de tungstênio aumenta. Para a lama abrasiva contendo SiC, uma diminuição no coeficiente de desgaste microabrasivo se seguiu à diminuição na microdureza do tungstênio. O oposto foi observado com a lama de SiO2, enquanto, para a lama de Fe2O3, nenhuma correlação clara foi obtida. Também é importante dizer que o efeito da dureza do latão infiltrado (fase aglutinante) tornou-se mais significativa nos ensaios com as pastas de SiO2 e de Fe2O3. Quando as ligas à base de outros elementos são adicionadas, para o abrasivo SiC, o aumento da plasticidade do latão aumenta o desgaste, porque as deformações plásticas são aumentadas, levando em consideração a relação Habr./Hfase muito alta. A plasticidade da fase W parece não interferir no desgaste. Ocorre o contrário para o abrasivo SiO2. Para ambos os abrasivos, o cobre adicionado aumenta a fração volumétrica de fase macia , proporcionando um desgaste ainda maior. Para o abrasivo Fe2O3, o aumento na plasticidade do latão aumenta o coeficiente de desgaste, pois leva a indentações maiores, ou seja, a maiores deformações plásticas. Dependendo do tipo do abrasivo, os mecanismos observados foram riscamento e rolamento de partículas (múltiplas indentações), além da ocorrência de ambos simultaneamente, embora dissociados / This work intends to evaluate a possible relationship between the mechanical properties calculated from instrumented microindentation data and the microabrasive wear behavior of infiltrated tungsten (W) composites used in impregnated diamond bits for rock drilling. Specimens of brass-infiltrated W composites were sintered with combinations of different W particle sizes, and additions of alloys based on other elements, as well as additions of secondary abrasives. After metallographic preparation, the specimens were analyzed in an instrumented microindenter with a Vickers indenter. All phases were indented with a load of 30 mN, except the silicon carbide, with a load of 250 mN. The indentation curves allowed the calculation of microhardness and Young s modulus for each phase. Those results were compared with dimensional microabrasive wear coefficients obtained in a previous work, by testing microabrasion with abrasive slurries based on silicon carbide, silica and hematite, performed with Calower equipment. It was observed a decrease in microhardness as the tungsten grains size increase. For the SiC abrasive slurry, a decrease in microabrasive wear coefficient followed the decrease in tungsten microhardness. The opposite was observed with the SiO2 slurry, whereas, for the Fe2O3 slurry, no clear correlation was obtained. It is also important to say that the effect of infiltrated brass (binder phase) hardness became more significant in the tests with the SiO2 and Fe2O3 slurries. When the alloys based on other elements are added, to the SiC abrasive, the increase of the brass plasticity increases its wear, because the plastic deformations are increased, taking into account the very high Habr./Hphase relation. The plasticity of the W phase seems not to interfere in wear. The opposite is true for the SiO2 abrasive. For both abrasives, the copper added increases the "soft" phase volumetrical fraction, providing an additional wear. For the Fe2O3 abrasive, the increase in the brass plasticity increases the wear coefficient, since it leads to larger indentations, i. e., to larger plastic deformations. Depending on the abrasive type, the observed mechanisms were grooving and particles rolling (multiple indentations), besides the occurrence of both simultaneously, although, dissociated