Цель работы – изучить изменения текстуры и структуры в медной капиллярной трубке в процессе ее получения. Теоретическое исследование проводилось методом анализа литературных источников. Прикладное исследование – методами растровой электронной микроскопии, а также дюрометрическим анализом. По результатам исследования выявлено изменение структуры и текстуры в изделии. / The aim of the work is to study the changes in the texture and structure in the copper capillary tube during its production. The theoretical study was carried out by analyzing literary sources. Applied research – by scanning electron microscopy, as well as by durometric analysis. The results of the study revealed a change in the structure and texture of the product.

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[pt] A união de materiais por soldagem é um dos processos mais utilizados na fabricação de estruturas. A soldagem traz maior confiabilidade, segurança ao projeto e resistência mecânica das uniões. Atualmente, diversas indústrias, tais como aeronáutica e automotiva, têm procurando utilizar materiais de baixa densidade e alta resistência mecânica, como as ligas de magnésio e de alumínio. Porém, estas ligas dificultam o processo de união através da soldagem convencional, que tem no seu principal fundamento a fusão do material, por possuírem baixa soldabilidade. Nas ligas de Mg e de Al há a formação uma camada de óxido que precisa ser removida durante o processo de soldagem, além de apresentarem grande susceptibilidade a geração de defeitos, tais como trincas e poros durante o processo de resfriamento da solda. A soldagem por fricção ou por mistura mecânica (FSW) foi desenvolvida como uma alternativa às técnicas de soldagem e uso mais comum existente na indústria, pois esta técnica elimina a fusão do material reduzindo, assim, os defeitos que surgiriam com a soldagem convencional. Por ser uma solda de estado sólido, tem a possibilidade de unir materiais dissimilares, polímeros, compósitos, ligas ferrosas e não ferrosas. O presente trabalho buscou avaliar parâmetros de soldagem variando a velocidade de soldagem (ν) e velocidade de rotação da ferramenta (ômega) utilizando uma ferramenta com rosca. Foram analisados o torque e as forças presentes no processo. Os resultados foram comparados com os resultados obtidos com uma ferramenta de soldagem sem rosca. A qualidade da solda foi correlacionada com os parâmetros de soldagem utilizados por meio de ensaios de dureza e tomografia. Foi concluído que a ferramenta com rosca gera defeito de túnel e demanda maior energia do processo em relação ao torque e à força axial. O comportamento das forças envolvidas no processo foi o mesmo para ambas as geometrias de ferramenta. A microdureza ao longo do eixo neutro mostrou a mudança entre a zona de mistura, zona termicamente afetada e o metal de base. / [en] The joining of materials by welding is the process most used in the fabrication of structures. Welding brings greater reliability, safety to the design and mechanical strength of the joints. Today, many industries, such as aeronautics and automotive, are looking to use low density and high mechanical strength materials such as magnesium and aluminum alloys. However, these alloys hinder the bonding process through conventional welding, which has in its main foundation the melting of the material, because they have low weldability. In Mg and Al alloys there is a layer of oxide that needs to be removed during the welding process, besides being very susceptible to the generation of defects, such as cracks and pores during the process of cooling the weld. Friction stir welding (FSW) was developed as an alternative to most commonly used in industry welding techniques, as this technique eliminates melting of the material thus reducing defects that would arise with conventional welding. To being a solid state weld, it has the possibility of joining dissimilar materials, polymers, composites, ferrous and non-ferrous alloys. The present work seeked to evaluate welding parameters by varying the welding speed (ν) and tool rotation (omega) using a threaded tool. The torque and forces were analyzed and the results will be compared with the results obtained with a threadless welding tool. The quality of the weld will be correlated with the welding parameters used by means of hardness test and tomography. It was concluded that the threaded tool generates tunnel defect and demands higher process energy. The behavior of the forces involved in the process was the same for both tool geometries. The microhardness along the neutral axis showed the clear the change between the mixing zone, thermally affected zone and the base metal.

Background: The light-cured resin-based pit and fissure sealants success and longevity are enhanced by sufficient curing. Multiple emission peak Light Emitting Diode Light Curing Units offer a wider range of wavelengths and different levels of irradiances to ensure sufficient curing.The irradiance is considered a main curing factor that can affect the material properties. Purpose: The aim of this study was to assess the effect of different settings of a multiwave LED LCU on the degree of conversion and microhardness of a pit and fissure sealant comparing the irradiance of 1000 mW/cm2 to 1400 mW/cm2 and 3200 mW/cm2 irradiances of the LCU using manufacturer’s guidelines for curing times at 2, 4 and, 6 mm distances. Methods: A multiwave LED light curing unit was evaluated on three different irradiance levels 1000 mW/cm2 (S), 1400 mW/cm2 (H), and 3200 mW/cm2 (X). A total of 90 samples made from the fissure sealant were fabricated and divided into eighteen groups (n=5/group). Samples were cured following manufacturer’s guidelines of curing times for each curing mode at 2, 4, or 6 mm distance between the light tip and top of samples. The DC was measured using (ATR-FTIR) spectroscopy. The KHN test was performed on five different locations of each specimen using a hardness tester (Leco LM247AT, MI, USA, software; Confident V 2.5.2). Results: The top DC for H-8 was significantly higher than S-10 at 2 and 4mm, H-20 DC was significantly lower than S-30 at only 2mm. The bottom DC for H-8 was significantly higher than S-10 at 2mm only, H-20 DC was significantly lower than S-30 at 4 and 6mm only. H-8 KHN at top surface was significantly lower than S-10 at 2mm only, H-20 was significantly lower than S-30 at 2 and 6mm only. H-8 KHN at bottom surface was significantly lower than S-10 at 4 and 6mm but significantly higher at 2mm. H-20 was significantly lower than S-30 at 2mm but significantly higher at 4 and 6mm. The top DC for X-3 was significantly lower than S-10 at all curing distances with no significant difference at all curing distances between X-9 and S-30. The bottom DC for X-3 was significantly higher than S-10 at all curing distances with no significant difference between X-9 and S-30. X-3 KHN at top surface was significantly lower than S-10s at all curing distances. X-9 was significantly lower than S-30 at 6mm only. X-3 KHN at bottom surface was significantly lower than S-10 at 2 and 4mm only with no significant difference at all curing distances between X-9 and S-30. Conclusions: Using a multiwave LED LCU to polymerize Delton Opaque resin-based fissure sealants will result in an optimal DC and KHN values for any irradiance level if the curing distance is kept at 4 mm or less and with at least two cycles of the shortest curing time recommended by the manufacturer. Using a multiwave LED LCU with 1000, 1400 or 3200 mW/cm2 irradiance levels with shortest curing times recommended resulted in unsatisfactory DC and KHN levels. LED LCU with high and extra high irradiance levels (1400 and 3200 mW/cm2) can result in high DC and KHN levels when used adequately. Xtra Power mode (3200 mW/cm2) used on shortest curing time (3 seconds) resulted in significantly lower mechanical properties and for that reason it is not recommended to be used.

Les travaux présentés dans ce mémoire ont pour but de mieux comprendre les relations entre la microstructure des revêtements métalliques nanocristallisés et leurs propriétés électrochimiques et mécaniques. Les dépôts de nickel sont élaborés par électrodéposition en courant continu et en courant pulsé dans un bain au sulfamate de nickel avec des sels de haute pureté, sans additif afin de minimiser les risques de contamination. Une caractérisation précise des états métallurgiques développés est réalisée au moyen de diverses techniques (MEB, MET, DRX, AFM, EBSD, SIMS, GDOES) afin d’évaluer la microstructure à différentes échelles (taille de grain, texture, contraintes internes, type de joints de grains) et d’identifier les contaminants. Trois types de texture ont été développés, associés à différentes tailles d’hétérogénéités structurales allant du micromètre à quelques dizaines de nanomètres. Une loi dite “d’échelle” a été mise en évidence, permettant de corréler les résultats obtenus par les diverses méthodes d’analyse. L’affinement de la taille de grain se traduit par une augmentation de la contamination dans les dépôts et entraîne une augmentation de la microdureté. La loi de Hall-Petch est influencée par l’orientation cristallographique ce qui a pu être relié à la nature des joints de grains et à la contamination des revêtements. Une étude préliminaire de la réactivité électrochimique en milieu acide a montré le rôle marqué des effets de surface (contamination et rugosité de surface). La réalisation d’un polissage électrolytique sur les revêtements a permis d’étudier l’influence des paramètres métallurgiques (taille de grain, contamination, nature des joints de grains) sur la réactivité. Les courbes de polarisation dans le domaine anodique et dans le domaine cathodique ont été simulées à l’aide de modèles cinétiques. Les résultats obtenus suggèrent que les joints de grains ont un effet qui peut être activant ou désactivant suivant l’étape considérée, ces effets pouvant être atténués par la présence d’impuretés. Les modifications de propriétés mécaniques et électrochimiques des revêtements ne peuvent être attribuées à une diminution de la taille de grain seule. / The purpose of the work presented in this manuscript is to better understand the relations between the microstructure of nanocrystallized metal coatings and their electrochemical and mechanical properties. Nickel deposits are elaborated by electrodeposition using direct current and pulse current in a nickel sulphamate bath with salts of high purity and without additive, in order to minimize the risks of contamination. A precise characterization of the developed metallurgical states is carried out by means of various techniques (SEM, TEM, XRD, AFM, EBSD, SIMS, GDOES) in order to evaluate the microstructure on various scales (grain sizes, textures, internal stresses, type of grain boundaries) and to identify contaminants. Three types of texture were developed associated with various sizes of structural heterogeneities from about one micrometer to a few dozens of nanometers. A “scale” law, allowing to correlating the results obtained by the various methods of analysis was shown. The grain size refinement results in an increase of contamination in the deposits and involves an increase of microhardness. The Hall-Petch law is influenced by the crystallographic orientation which could be connected to the nature of grain boundaries and the contamination of the coatings. A preliminary study of the electrochemical reactivity in acidic media showed the marked role of the surface effects (contamination and roughness of surface). Electrolytic polishing of the coatings highlights the influence of the metallurgical parameters (grain size, contamination, nature of grains boundaries) on the reactivity. The polarization curves in anodic domain and cathodic domains were simulated using kinetic models. The obtained results suggest that grain boundaries can either activate or deactivate the electrochemical kinetics according to the considered stage, these effects being able to be constrained by the presence of impurities. The modifications of mechanical and electrochemical properties of the coatings cannot be ascribed to a reduction of the grain size alone.

Este trabalho apresenta um estudo sobre a formação e evolução da camada de nitretos sobre substrato de ferro com pureza de 99,83% e do aço AISI H12, nitretados por plasma. As camadas foram obtidas com a variação sistemática das condições de nitretação, como temperatura, tempo e frequência do plasma. A atmosfera de trabalho empregada foi a de uma mistura gasosa de 20% N2 + 80% H2, mantida à pressão constante de 6 mbar, sob fluxo. Uma investigação detalhada da camada nitretada das amostras de ferro foi feita através de desgaste mecânico em passos sucessivos e após cada desgaste, as novas camadas foram analisadas por espectroscopia Môssbauer de elétrons de conversão (CEMS) auxiliadas por outras técnicas, como difração de raios X, microdureza e microscopia ótica e eletrônica. As análises superficiais demonstraram que a camada nitretada é formada por uma mistura de nitretos γ-Fe4N, ε-Fe3N e-ε-Fe3,2N, que variam suas proporções com as condições de nitretação. Abaixo desta camada outros nitretos são formados como e ε-FeXN (2≤X≤3,2) e α-Fe16N2. No aço H12, foi estudada a influência da nitretação por plasma em correntes contínua e pulsada. As amostras foram caracterizadas quanto ao perfil de microdureza, perfil de concentração de nitrogênio, difração de raios X e espectroscopia Môssbauer de elétrons de conversão (CEMS) e de raios X de conversão (CXMS). A camada composta próxima à superfície, como vista por CEMS, consiste de uma mistura de γ-Fe4N e ε-FeX(N, C) enquanto a camada próxima à zona de difusão, investigada por CXMS, consiste de uma mistura de fases γ-Fe4N, ε-FeX(N, C) Fex(N, C), α-Fe16N2 e γ-austenita. O crescimento da camada nitretada quando difundida utilizando corrente contínua segue uma lei parabólica, o que não ocorre com o processo com corrente alternada. Este efeito deve ser devido à taxa de \"sputerring\" do catodo e da difusão auxiliada por radiação, que são mais acentuadas no caso de corrente alternada, para tempos de nitretação t ‹ 2h. A situação é revertida para t › 3h. / This work investigates the formation and evolution of nitride layers on a 99.83% pure iron and a AISI H-12 steel substrates by using plasma nitriding processoThe layers were obtained by systematic variation of the nitriding conditions, such as temperature, time and plasma frequency. The employed atmosphere consisted of a gaseous mixture of H2-20% N2, at a constant pressure of 6.0 mbar in f1ux.A detailed investigation of the nitrided layer on iron samples was performed through surface mechanical wear in successive steps. After each step the layer was analysed by Conversion Electron Mõssbauer spectroscopy (CEMS), as well as by other techniques, as X-ray diffraction, microhardness and optical and electronic metallography. The surface analysis of iron samples showed that the nitrided layers are formed bya mixture of γ-Fe4N, ε-Fe3N e-ε-Fe3,2N nitrides, whose proportions have varied with the nitriding conditions. Below this layer, different nitrides are formed, ε-FeXN (2≤X≤3,2) e α-Fe16N2. For H-12 steel substrates it was also studied the influence of direct and pulsed current on the layer. The samples were characterized related to the microhardness profile, nitrogen concentration profile, Xray diffraction and Conversion Electron and X-ray Mõssbauer spectroscopy (CEMS) and (CXMS). The near-surface compound layer, as probed by CEMS, consisted of a mixture of γ-Fe4N e ε-FeX(N, C) phases. The near-diffusion zone compound layer, as probed by CXMS presented a mixture of γ-Fe4N , e ε-FeX(N, C) Fex(N, C), α-Fe16N2e &#947 and- e &#947-austenite phases. For the plasma process, the growth of the nitride layers in direct current follows the parabolic law, what does not occur when process with pulsed current is used. This effect is probably due to cathode rate sputtering and radiation-enhanced diffusion, the latter being more accentuated in the case of pulsed current, for nitriding times t &#8249 2h. The situation is reversed for t &#8250 3h.

No presente trabalho quatro ligas Al-Si hipereutéticas, três das quais foram produzidas por conformação por \"spray\" e a outra por fundição, foram caracterizadas quanto a textura, dureza, microestrutura e resistência à corrosão em meio de condensado sintético automotivo (CSA). Duas das ligas conformadas por \"spray\" foram retiradas de camisas de cilindro e a outra de um pré-formado obtido em laboratório. A conformação por \"spray\" envolve a atomização de uma liga e a deposição de gotículas em um substrato, antes mesmo que todas se encontrem no estado sólido. Este processo permite a obtenção de materiais que se caracterizam por uma microestrutura livre de macrossegregações e bastante refinada, implicando melhor trabalhabilidade a quente. A caracterização da microestrutura das quatro ligas hipereutéticas revelou a presença de porosidades na liga obtida em laboratório, e microestrutura com distribuição homogênea de precipitados primários nas três ligas conformadas por \"spray\". A microestrutura de uma das ligas apresentou-se muito diferenciada, com a presença de eutético, sugerindo que esta foi fabricada por fundição. Nas camisas de cilindro foram feitas medidas de rugosidade, e em todas as ligas foram realizados ensaios de microdureza. A liga conformada por \"spray\" e obtida em laboratório foi laminada a quente e a frio. Foram realizados também estudos de textura, para tentar estabelecer uma correlação entre todas as ligas quanto ao processo de fabricação. A avaliação da textura indicou que a presença de fases de silício primário, finamente distribuídas impedem o aparecimento de texturas típicas de deformação de ligas de alumínio, mesmo após severas deformações, como as necessárias para a transformação de pré-formados em tubos que originam as camisas de cilindro. As medidas de rugosidade indicaram características próprias do acabamento superficial usado para a produção das camisas, por brunimento ou por ataque químico. Os ensaios de microdureza apresentaram variações de acordo com as rotas de fabricação sendo que a liga eutética apresentou os maiores valores de microdureza em comparação às ligas conformadas por \"spray\". Todas as ligas foram avaliadas quanto a resistência à corrosão por ensaios de espectroscopia de impedância eletroquímica em dois meios, CSA com pH 3,3 e CSA com pH 11. As quatro ligas hipereutéticas estudadas apresentaram mecanismo de corrosão similar em condensado sintético automotivo (CSA) pH 3,3. Em todas ocorreu o ataque intenso da matriz de alumínio e as partículas de silício primário atuaram como regiões catódicas. A liga 2 apresentou maior resistência à corrosão entre todas as ligas ensaiadas, tanto em CSA pH 3,3 como em pH 11. Neste último meio, uma camada de produtos de corrosão formou-se sobre todas as ligas, e os resultados indicaram mecanismos diferentes para o ataque da matriz de Al e para o crescimento da camada depositada na superfície das ligas estudadas. O ataque da matriz da liga 2 neste meio foi aparentemente mais lento do que sobre as demais ligas, com a formação de uma camada mais compacta de produtos de corrosão, estabelecendo um controle por difusão dos processos interfaciais para maiores períodos de ensaio. A camada formada sobre as demais ligas neste meio apresentou-se mais defeituosa, e nestas ocorreu também menor controle da velocidade das reações interfaciais por processos difusionais. / In the present study four hypereutectic Al-Si alloys, three produced by spray forming and one by casting, were characterized for microhardness, roughness, microstructure, texture and corrosion resistance in a synthetic automotive condensed solution (SACS). Two of the spray formed alloys tested were obtained from cylinder liners and the other was laboratory made. Spray forming involves alloy atomization and droplets deposition on a substrate, previous to the solidification of all of the droplets. This process favours the production of materials with a fine microstructure free of macrosegregation that is related to improved hot workability. The microstructure characterization of the four alloys revealed the presence of porosities in the laboratory made alloy. All the three alloys produced by spray forming showed a homogeneous distribution of primary precipitates. The microstructure of one of the alloys showed eutectic microstructure, indicating that this alloy was fabricated by casting. In the cylinder liners, the surface roughness was measured and the microhardness of all the alloys was also evaluated. Furthermore, the laboratory made alloy was hot and cold rolled. Texture determinations were carried out to investigate the correlation between the alloy type and their fabrication process. The texture investigation indicated that the fine distribution of primary silicon phase in the alloy hindered the development of texture typical of aluminium alloys deformation, even after severe mechanical work, such as those used in the conversion of pre-formed in cylinder liners. The surface roughness results indicated typical characteristics of the surface finishing used, honing or chemical etching. The microhardness results were dependent on the fabrication process used, with higher microhardness associated to the eutectic alloy comparatively to the spray formed ones. All hypereutectic alloys were tested for corrosion resistance using electrochemical impedance spectroscopy in two electrolytes, SACS with pH 3.3 and SACS with pH 11. The four tested alloys showed similar corrosion mechanisms in the acid electrolyte (SACS pH 3.3). The intense attack of the aluminium matrix occurred in ali tested alloys and the primary silicon phase was unattacked and appeared as emerging from the surface after corrosion immersion test. The primary silicon particles acted as cathodic sites. The alloy 2 showed the highest corrosion resistance among the tested alloys in both electrolytes, SACS pH 3.3 and SACS pH 11. In this last medium, a layer of corrosion products formed on all the alloys, and the results indicated different mechanisms for the aluminium matrix corrosive attack and growth of the deposited layer on the alloys surface. The kinetics of aluminium matrix attack was apparently slower in the alloy 2 than for the other alloys, resulting in the formation of a more compact layer of corrosion products, leading to diffusion controlled interfacial processes for longer test periods. The layer of corrosion products on the other three alloys (1, 3, and 4) had more defects and for these alloys diffusional controlled interfacial processes were not as significant as for alloy 2.

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:43:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jean Cleber Bertoni.pdf: 7862049 bytes, checksum: 4c77f7ebc3fc211aac8ad8a7de58ccad (MD5) Previous issue date: 2015-01-30 / There are currently extensive research on aluminum alloys, mainly due to its wide application in the automotive and aerospace industries, due to the following characteristics, among them, low density, high thermal conductivity and high corrosion resistance at room temperature. Al-Fe alloys have a high degree of microstructural change due to changes in their properties when appropriate techniques are applied. The Al-Fe alloy was studied in the composition of 1.5% Fe by weight, which was subjected to the treatment laser surface remelting in order to enhance its surface characteristics. The characterization of these alloys in order to determine the variation of the chemical composition at different depths was performed by Grazzing incidence x-ray diffraction (GIXRD). In this technique, the angle of incidence of the X-ray beam was fixed and the detector moved in 2θ, it is possible to obtain the XRD patterns at different depths by varying the angle of incidence. In this work, the characterizations the micro and nano structural sample of alloy Al-1.5wt.%Fe treated by laser surface remelting (LSR) were performed, on the treated surface, as well as the transverse section, this study was performed at treated samples surface and at the isolated weld fillet on samples, where were applied laser beam speeds of 20, 40 and 60 mm / s. In this study we used different characterization techniques, such as, optical microscopy, scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, together with atomic force microscopy, and the Vickers hardness. Also in this work the technique of GIXRD was used to obtain depth profiles of near the surface chemical composition of the alloy. The analysis was performed in the micrometer range varying the angle of incidence between 0.5° to 6° in steps of 0.5° and analysis with incident angles 3° and 6° in steps of 0.02° for each 10 sec. As a result by examining the microstructure was characterized melted zone, the heat affected zone and the substrate, a particular features were found for each velocity of the laser beam, generally the treated area showed a more homogenous microstructure consisting of grains smaller feature, with low roughness and high hardness. The heat affected zone was more notorious the morphology of grains elongated feature in the treated and untreated interface for low laser beam scanning velocities. By means of the technique of X-ray diffraction various metastable phases were found, such as aluminum oxide, nitrides, etc., with different intensities of peaks as a consequence of the variation of angle of incidence. / Atualmente há uma ampla investigação sobre ligas de alumínio, principalmente devido a sua larga aplicação na indústria automotiva e aeroespacial, devido as seguintes características, entre elas, a baixa densidade, alta condutividade térmica e elevada resistência à corrosão a temperatura ambiente. Ligas de Al-Fe possuem um alto grau de modificação microestrutural, devido a mudanças em suas propriedades quando técnicas adequadas forem aplicadas. A liga Al-Fe foi estudada na composição de 1,5% de Fe em peso, a qual foi submetida ao tratamento de refusão superficial a laser de modo a aprimorar suas características superficiais. A caracterização dessas ligas com a finalidade de determinar à variação de composição química em diferentes profundidades foi realizado mediante a difração de raios X com ângulo de incidência rasante (DRXIR). Nesta técnica, o ângulo de incidência do feixe de raios X foi fixado e o detector moveu-se em 2θ, sendo possível obter os difratogramas em diferentes profundidades com a variação do ângulo de incidência. Neste trabalho, as caracterizações a nível micro e nano estrutural das amostras da liga Al-1,5%Fe tratadas por refusão superficial a laser (RSL) foram realizadas, tanto na superfície tratada e bem como na parte transversal, este estudo foi realizado nas amostras tratadas em toda a superfície, quanto nas amostras com trilhas isoladas que foram aplicadas as velocidades de feixe laser de 20, 40 e 60 mm/s. Para isso foram utilizados diferentes técnicas de caracterização, tais como, microscópio ótico, microscópio eletrônico de varredura, espectroscopia por energia dispersiva, acompanhada da microscopia de força atômica, bem como da microdureza Vickers. Também neste trabalho a técnica de DRXIR foi utilizada para obtenção de perfis de profundidade da composição química próxima à superfície da liga. A análise foi realizada em escala micrométrica por meio da variação do ângulo de incidência entre 0,5° a 6° com passos de 0,5°, bem como as análises com ângulos incidentes de 3º e 6º com passos de 0,02º a cada 10 s. Como resultado mediante o estudo microestrutural foram caracterizados a zona fundida, a zona afetada termicamente e o substrato, sendo encontradas características particulares para cada velocidade do feixe de laser, de modo geral a zona tratada mostrou ter uma característica microestrutural mais homogênea formada por grãos menores, com baixa rugosidade e de alta dureza. A zona afetada termicamente mostrou ser mais notória a morfologia de grãos com característica alongada na interface tratada e não tratada para baixas velocidades de varredura do feixe laser. Por meio da técnica de difração de raios X diferentes fases metaestáveis foram encontradas, tais como, óxido de alumínio, nitretos, etc, com diferentes intensidades de picos como consequência da variação do ângulo de incidência.

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2018-03-01T13:44:47Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Andrés Fernando Montenegro.pdf: 11976346 bytes, checksum: fa909dec838336e8c5a4ed73180bb65b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-01T13:44:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Andrés Fernando Montenegro.pdf: 11976346 bytes, checksum: fa909dec838336e8c5a4ed73180bb65b (MD5) Previous issue date: 2017-10-16 / O objetivo deste estudo foi verificar o efeito da densidade de energia e o tempo de exposição de fotopolimerizadores LED de terceira geração em uma resina ortodôntica disponível comercialmente nos valores de microdureza, cisalhamento, índice de remanescente de resina e grau de conversão. Para tanto, foram realizados 3 experimentos: Experimento 1, o objetivo foi avaliar o grau de conversão (DC) e microdureza vickers (MHV) da resina ortodôntica utilizando dois LEDs de terceira geração, assim como, protocolos de fotoativação diferentes. Foram necessários 80 brackets cerâmicos e 80 brackets metálicos, sendo divididos em 16 grupos experimentais (n=10) tendo os seguintes grupos para cada LED: um grupo controle, diminuição da metade do tempo de exposição do grupo controle, um quarto do tempo do grupo controle, função turbo ou plasma para os LEDs Bluephase e Valo, respetivamente. Imediatamente após a polimerização, foram realizados os ensaios de DC e MHV. O experimento 2, objetivou verificar a influência de diferentes densidades de energia emitidas por dois fotoativadores LED de alta potência nas propriedades físicas e mecânicas de uma resina ortodôntica em brackets metálicos. Foram necessários 80 pré-molares superiores, sendo usadas as superfícies vestibulares dos dentes para a colagem dos 80 brackets metálicos. Os dentes foram divididos aleatoriamente em 8 grupos experimentais (n=10), sendo: um grupo controle, redução da metade do tempo de exposição do grupo controle, um quarto do tempo do grupo controle, função plasma ou turbo para cada LED estudado, sendo Valo e Bluephase. Após 24 horas da polimerização, foram realizados os testes de cisalhamento (SBS), índice remanescente de resina (ARI) e MHV. O objetivo do experimento 3 foi verificar a influência de diferentes densidades de energia depositadas por dois fotoativadores LED diferentes de alta potência nas propriedades físicas e mecânicas de uma resina ortodôntica em brackets cerâmicos. Foram necessários 80 dentes pré-molares superiores hígidos, sendo utilizadas as superfícies linguais ou palatinas dos dentes para colagem dos 80 brackets cerâmicos. Os dentes foram divididos aleatoriamente em 8 grupos experimentais (n=10), foram formados grupos iguais para cada LED Valo e Bluephase: um grupo controle, diminuição da metade do tempo de exposição do grupo controle, um quarto do tempo do grupo controle, função turbo do LED Bluephase ou plasma do LED Valo. Após 24 horas da polimerização, foram realizados os testes de SBS, ARI e MHV. Os resultados de cada experimento foram analisados através de testes estatísticos específicos, para determinar se houve ou não diferença estatisticamente significativa. Para o experimento 1 foram realizados ANOVA de duas vias e teste de Tukey (α=0,05), para o experimento 2 e 3 foram realizados Anova de duas vias com testes de Tukey (α=0,05). O experimento 1 mostrou que os grupos dos brackets cerâmicos tem baixa variação, porém pequenas mudanças no aumento dos valores da energia aplicada em Joules totais aumentam os valores de DC e MHV, nos brackets metálicos pelo fato de impedir a passagem da luz o DC e HVK diminuem significativamente, permanecendo dentro dos parâmetros considerados normais. O experimento 2 mostrou que ambos LED utilizados foram efetivos tanto na função standard como na turbo ou plasma, sendo que as funções turbo ou plasma ofereceram resultados similares aos do controle, efetivando mesmo com a redução do tempo para a polimerização dos brackets metálicos. No experimento 3 não houve diferença estatisticamente significativa nos grupos analisados. Os LEDs estudados proporcionaram valores suficientes de Joules em alguns grupos experimentais sendo este suficiente para atingir bons valores no DC, SBS e MHV. O uso de LEDs com uma potência adequada, sendo o mínimo de 1200 mW/cm2, ou o uso de uma potência elevada de entre 2400 a 3200 mW/cm2 e um curto período de tempo de exposição entre 3 a 6 segundos, são efetivos para a colagem de acessórios ortodônticos. / The objective of this study was to verify the effect of energy density and the time of exposure of third generation LED light curing agents on a commercially available orthodontic resin in the values of microhardness, shear, resin remaining index and degree of conversion. Three experiments were carried out: Experiment 1, the objective was to evaluate the degree of conversion (DC) and microhardness vickers (MHV) of the orthodontic resin using two third generation LEDs, as well as different photoactivation protocols. 80 ceramic brackets and 80 metallic brackets were required and divided into 16 experimental groups (n=10), with the following groups for each LED: control group, one half, one quarter of the control group time, turbo or plasma function for the Bluephase and Valo LEDs, respectively. Immediately after the polymerization, the DC and MHV assays of the specimens were performed. The experiment 2, aimed to verify the influence of different energy densities emitted by two high power LED photoactivators on the physical and mechanical properties of an orthodontic resin in metallic brackets. For this experiment, 80 carious cavity-free, superior human premolar teeth were used, and the buccal surfaces of the teeth were used for the bonding of the 80 metal brackets. The teeth were randomly divided into 8 experimental groups (n=10), with the following groups being a control group, half the time of exposure of the control group, one quarter of the time in the control group, plasma or turbo function for each LED studied, being Valo and Bluephase. After polymerization, the teeth and specimens were stored 24h at 37°C to perform the shear tests (SBS), resin remaining index (ARI) and MHV. The objective of experiment 3 was to verify the influence of different energy densities deposited by two different LED light-curing on the physical and mechanical properties of an orthodontic resin in ceramic brackets. For this experiment, it was necessary to have 80 carious free upper premolar human teeth, using the lingual or palatine surfaces of the teeth for bonding the 80 ceramic brackets. The teeth were randomly divided into 8 experimental groups (n=10), equal groups were formed for each Valo and Bluephase LEDs: one control group, one half-time control group exposure time, one-fourth time control group, function LED Bluephase turbo or LED Valo Plasma. After polymerization, the teeth and specimens were stored 24 hours at 37°C to perform the SBS, ARI and MHV tests. The results of each experiment were analyzed by specific statistical tests to determine whether or not there was a statistically significant difference. For experiment 1, 2 and two-way ANOVA and Tukey's test (α=0.05) were performed. Experiment 1 showed that the groups of ceramic brackets have low variation, but small changes in the increase of the values of the applied energy in total Joules increase the values of DC and MHV in the metallic brackets because it prevents the passage of light the DC and HVK decrease significantly, remaining within the parameters considered normal. Experiment 2 showed that both LEDs were effective both in the standard function and in the turbo or plasma, and the turbo or plasma functions gave similar results to the control, even effecting with the reduction of the time for the polymerization of the metal brackets. In the experiment 3 there was no statistically significant difference in the analyzed groups. The studied LEDs provided sufficient values of Joules in some experimental groups being sufficient to reach good values in DC, SBS and HVK. The use of LEDs with adequate power, being at least 1000 mW/cm2, or the use of a high power of between 2400 and 3200 mW/cm2 and a short period of exposure of between 3 to 6 seconds, are sufficient for the bonding of orthodontic accessories.

Os bisfosfonatos representam uma classe de drogas que agem sobre o metabolismo ósseo e são amplamente utilizadas na prevenção e tratamento de estados osteopênicos e osteoporóticos. Os objetivos do presente estudo foram avaliar, in vivo, o efeito do uso sistêmico de alendronato sódico: na densidade mineral óssea de ratos, por meio da densitometria óptica radiográfica e da técnica de absortometria radiológica de dupla energia (DXA); e nas estruturas dentárias mineralizadas de incisivos murinos, por meio da espectrometria na região do infravermelho, espectroscopia de fluorescência, microdureza transversal, microscopia eletrônica de varredura e microscopia de luz polarizada. Foram utilizados 45 ratos Wistar, com 36-42 dias de idade, pesando em média 200-230g, os quais foram divididos em dois grupos: experimental (n= 25) e controle (n= 20). No grupo experimental foram administradas duas doses semanais de 1mg/Kg de alendronato de sódio quimicamente puro diluído em água destilada, via gavagem, enquanto que os animais do grupo controle receberam apenas água destilada. Decorrido o período de 60 dias, os animais foram mortos por sobredose anestésica e, em seguida, foram extraídos os incisivos superiores e removidas as tíbias. As tíbias foram submetidas à avaliação da densidade mineral óssea por meio de análise radiográfica e da técnica de absortometria radiológica de dupla energia (DXA). Os incisivos superiores foram submetidos às seguintes avaliações: análise química por espectrometria na região do infravermelho e espectroscopia de fluorescência, microdureza transversal do esmalte e da dentina; microscopia eletrônica de varredura e microscopia de luz polarizada. Os resultados numéricos obtidos foram submetidos à análise estatística por meio do teste não-paramétrico de Kruskal-Wallis, utilizando o software SAS (Statistical Analysis System) for Windows versão 9.1.3. O nível de significância adotado foi de 5%. O grupo experimental apresentou valores de densidade mineral óssea superiores (p<0,05) em relação ao grupo controle, pelos métodos da densitometria óptica radiográfica e DXA. A análise química pelos métodos de espectrometria na região do infravermelho e espectroscopia de fluorescência permitiu detectar a presença do alendronato na estrutura dentária mineralizada do grupo experimental e que a porcentagem dessa incorporação foi de 0,0018% por elemento dental. Os resultados da microdureza transversal do esmalte e da dentina não revelaram diferença estatisticamente significante entre os grupos experimental e controle (p>0,05). Não foram observadas diferenças morfológicas significativas entre as amostras de ambos os grupos por meio da análise por microscopia eletrônica de varredura e microscopia de luz polarizada. Com base nos resultados obtidos, conclui-se que o tratamento com alendronato sódico provocou aumento na densidade mineral óssea da metáfise proximal da tíbia e que o alendronato incorporou-se nas estruturas dentárias mineralizadas, porém sem provocar efeitos significativos na microdureza e na morfologia do esmalte e da dentina de incisivos de ratos. / Bisphosphonates represent a class of drugs that act on bone metabolism and are widely used in the prevention and treatment of osteopenic and osteoporotic states. The objectives of this study were to evaluate, in vivo, the effect of the systemic use of sodium alendronate on: the mineral bone density of rats, by radiographic optical densitometry and dual-energy x-ray absorptiometry (DXA); the mineralized dental structures of murine incisors, by analysis of infrared (IR) spectrometry, fluorescence spectroscopy, cross-sectional microhardness (CSMH), scanning electron microscopy (SEM) and polarized light microscopy (PLM). Forty-five Wistar rats aged 36-42 days and weighing 200-230 g were assigned to two groups: experimental (n= 25) and control (n= 20). The experimental group received two weekly doses of 1 mg/kg of chemically pure sodium alendronate diluted in distilled water, via gavage, while the animals of the control group received only distilled water. After 60 days, the animals were killed by anesthetic overdose, and the maxillary incisors were extracted and the tibias were removed. The mineral bone density of the tibias was analyzed radiographically and by DXA. The maxillary incisors were subjected to the following evaluations: chemical analysis by IR spectrometry and fluorescence spectroscopy, enamel and dentin CSMH, SEM and PLM. The results were subjected to statistical analysis by the Kruskal-Wallis non-parametric test, using the SAS (Statistical Analysis System) software for Windows version 9.1.3. The significance level was set at 5%. The experimental group presented higher mineral bone density (p<0.05) than the control group, by radiographic optical densitometry and DXA. The chemical analysis by IR spectrometry and fluorescence spectroscopy revealed the presence of alendronate in the mineralized dental structure of the specimens of the experimental group, with a percentage of incorporation of 0.0018% per tooth. The results of enamel and dentin CSMH did not show statistically significant difference between the experimental and control groups (p>0.05). There were no significant morphological differences among the specimens of the groups by SEM and PLM. Based on the obtained results, it may be concluded that the treatment with sodium alendronate caused an increase in the mineral bone density of the proximal tibial metaphysis, and that alendronate was incorporated in the mineralized dental structures without causing significant effects in the enamel and dentin microhardness and morphology of rat incisors.