O efeito das superfícies cerâmicas no desgaste do esmalte antagonista foi estudado in vitro. Foram avaliados os desgastes produzidos pelas porcelanas glazeadas e polidas. Para tal finalidade utilizaram-se cinco cerâmicas: IPS Empress 2 (Ivoclar),IPS Empress (Ivoclar), Duceram Plus (Degussa), Duceram LFC (Degussa) e Symbio (Degussa). Oito conjuntos dente e cerâmica foram testados para cada situação, com carga padronizada e imersos em água a 37 0 C. As medidas do desgaste do esmalte e cerâmica foram avaliadas após 150000 e 300000 ciclos. Os resultados revelaram que o desgaste final do esmalte do dente antagonista foi significantemente menor quando as cerâmicas foram polidas. A quantidade do desgaste do esmalte antagonista foi maior nos primeiros 150000 ciclos. A cerâmica IPS Empress provocou um desgaste significativamente maior do esmalte do dente antagonista quando comparada com as outras cerâmicas testadas (p<0,01). As rugosidades iniciais das superfícies cerâmicas foram diferentes entre si, sendo que diminuíram após o polimento, exceto para a cerâmica IPS Empress. Não houve correlação entre a rugosidade superficial inicial das cerâmicas com o desgaste gerado no esmalte dos dentes antagonistas. / The effect of glazed and polish dental ceramic on the wear of human enamel was studied in vitro. Five ceramics: IPS Empress 2 (Ivoclar), IPS Empress (Ivoclar),Duceram Plus (Degussa), Duceram LFC (Degussa) and Symbio (Degussa), were tested in water at 37 0 C, under standard load. The amount of wear enamel and specimens was determined after 150000 and 300000 cycles. The results showed that the polished ceramics produce less amount of enamel wear. The amount of enamel wear opposite to IPS Empress ceramic was significant higher (p<0,001). The enamel wear rate increased on the first 150000 cycles. Differences between roughnesses were found in all ceramics, the roughness decreased when the ceramics were polished except for IPS Empress ceramic. No correlation on the roughness and enamel wear were found.

CaCu3Ti4O12 (CCTO), an unusual perovskite-like material, is known for extraordinarily high (often reaching 104) and relatively frequency independent dielectric constant. Recently, it has drawn a lot of attention, because of its potential applications in microelectronics and microwave devices. / In this investigation, CCTO powders were synthesized by two routes, a conventional solid-state reaction and a wet-chemistry method. Three kinds of materials, polyvinyl alcohol (PVA, an organic binder), boric oxide (B 2O3, a well-known glass former), hafnium oxide (HfO 2, a material with high dielectric constant &sim;25), were added to the pre-reacted CCTO powder and sintered into ceramics. The effects of these additives on the microstructures, or electric and dielectric properties of CCTO ceramics were investigated. In addition, CCTO thin films were also successfully prepared. The AC conductivity, impedance, and complex dielectric permittivity were used to analyze the data. These observations were well explained in terms of an internal barrier layer capacitor (IBLC) model with Maxwell-Wagner (MW) dielectric relaxation. / Yuan, Wenxiang = 高介電常數材料CaCu₃Ti₄O₁₂χχχ / 苑文香. / Adviser: S.K. Hark. / Source: Dissertation Abstracts International, Volume: 73-01, Section: B, page: . / Thesis (Ph.D.)--Chinese University of Hong Kong, 2010. / Includes bibliographical references. / Electronic reproduction. Hong Kong : Chinese University of Hong Kong, [2012] System requirements: Adobe Acrobat Reader. Available via World Wide Web. / Electronic reproduction. [Ann Arbor, MI] : ProQuest Information and Learning, [201-] System requirements: Adobe Acrobat Reader. Available via World Wide Web. / Abstract also in Chinese. / Yuan, Wenxiang = Gao jie dian chang shu cai liao CaCu₃Ti₄O₁₂ de yan jiu / Yuan Wenxiang.

Neste trabalho, investigou-se a migração dos íons SO4 -2 e Ca+2 em uma cerâmica vermelha aditivada com CaSO4.2H2O simulando o processo de eflorescência. Para tanto, uma massa cerâmica com tendência não patológica, à base de uma argila da região de Gravataí-RS, foi formulada com 0, 4, 8, 12 e 16% em peso de CaSO4.2H2O. No processamento cerâmico, utilizou-se a conformação por extrusão a vácuo e queima em forno elétrico tipo mufla a diferentes temperaturas (800, 850, 900 e 950ºC) com patamar de doze horas. Os corpos cerâmicos obtidos em dimensões de 70x27x9mm3 foram caracterizados quanto às propriedades físicas (absorção de água e porosidade aparente). Para avaliar a mobilidade dos íons SO4 -2 e Ca+2, foram realizados ensaios de eflorescência segundo a norma ASTMC67/2003, análise da distribuição de tamanho de poros nos corpos cerâmicos investigados, ensaios de solubilização durante os períodos de uma hora com os corpos cerâmicos imersos em água a 90°C e imersão dos corpos cerâmicos por sete, quatorze e vinte e oito dias consecutivos em temperatura ambiente. Também foram realizados testes de condutividade elétrica nos solubilizados dos corpos cerâmicos durante os períodos de uma hora e de sete dias de ensaio e avaliou-se a potencialidade desses íons na formação do fenômeno em função das variáveis temperatura e pH. Para a quantificação da eflorescência, foi desenvolvida uma nova metodologia por análise de imagem utilizando o software gráfico Image Tools versão 3.0. Os resultados obtidos permitiram identificar que a nova metodologia baseada em análise de imagens mostrou-se bastante eficiente para quantificar a eflorescência em corpos cerâmicos, diminuindo a subjetividade da avaliação visual. Constatou-se que o íon cálcio possui maior mobilidade do que o íon sulfato após sete dias de repouso. Para maiores tempos de repouso, quatorze e vinte e oito dias, a diferença entre as concentrações por solubilização dos íons Ca+2 e SO4 -2 diminui significativamente. Também foi possível identificar uma tendência (com poucas exceções): os valores da concentração do íon Ca+2 são maiores do que os da concentração de SO4 -2 para um mesmo volume total e diâmetro médio de poros e mesma quantidade de sulfato de cálcio na formulação. Da mesma forma, quando a concentração por solubilização dos íons Ca+2 e SO4 -2 é relacionada à absorção de água dos corpos cerâmicos investigados, e comparando-os com os resultados dos ensaios de eflorescência por imagem, constata-se uma similaridade entre os resultados da eflorescência e da concentração do íon Ca+2 após sete dias de repouso. Já para o íon SO4 -2, os resultados de eflorescência assemelham-se aos de quatorze dias de repouso. A formação da eflorescência está intimamente ligada à porosidade e aos índices de concentração de sal e absorção de água dos corpos cerâmicos. Ao mesmo tempo, os ensaios de solubilização investigados mostraram-se ótimos instrumentos para análise do fenômeno, permitindo, de forma bastante confiável, que se disponha de dados sobre a formação da eflorescência em corpos cerâmicos. / In this work, the displacement of SO4 -2 and Ca+2 ions in red ceramic was investigated simulating the efflorescence process. Ceramic bodies were molded (70x27x9mm3) by vacuum extrusion formulated with different contents of CaSO4.2H2O (0, 2, 4, 8, 16% in weight) and burnt at different temperatures (800, 850, 900, 950°C) for 12 hours. Microstructure was evaluated for water absorption, apparent porosity, and pore size distribution. Efflorescence was evaluated according to the ASTMC67/2003 norm. Tests of SO4 -2 and Ca+2 ion solubilizations after periods of 1 hour with the ceramic bodies immerged in hot water and periods of 7, 14 and 28 consecutive days with the ceramic bodies in cold water were carried out. Tests were also made of electrical conductivity in solubilized from ceramic bodies during one hour and during seven days and evaluated the potential of these ions to formation of efflorescence regarding the variables temperature and pH. In the efflorescence quantification, an image analysis methodology was developed using the graphic software Image Tools 3.0. Results allowed establishing a relationship between the efflorescence of the investigated ions, physical properties (water absorption and apparent porosity), pore size distribution, and solubilization. The new methodology based on the analysis of images is sufficiently efficient to quantify efflorescence in ceramic bodies, reducing the subjectivity of the visual evaluation. Calcium ion has larger mobility than sulfate ion after 7 days of rest. For longer periods of rest (14 and 28 days), the difference between the concentrations by solubilization of Ca+2 and SO4 -2 ions significantly reduces. It was also possible to identify the tendency (with few exceptions) that the concentration values of the Ca+2 ion are bigger than the concentration values of SO4 -2 for the same total volume and average diameter of pores as well as the same amount of calcium sulfate in the formularization. Likewise, when the concentration for the solubilization of the Ca+2 and SO4 -2 ions is related to water absorption of the ceramic bodies investigated as well as when we compare them with the results of the assays of efflorescence for image, a similarity between the results of the efflorescence and the concentration of the Ca+2 ion after 7 days of rest is observed. For the SO4 -2 ion, the efflorescence results are similar to 14 days of rest. The formation of efflorescence is closely linked to the porosity and to the indices of concentration of salt and water absorption contained in the products at the same time. The investigated assays of solubilization showed to be excellent instruments for analysis of the phenomenon allowing, sufficiently trustworthy, the obtaining of data on the formation of efflorescence in ceramic bodies.

A medida de tempo de relaxação longitudinal (T1) e transversal (T2) de ressonância magnética nuclear (RMN) é muito utilizada para análise de meios porosos na área do petróleo. Esses tempos de relaxação estão relacionados com tamanho dos poros. As cerâmicas, dependendo da sua temperatura de sinterização, apresentam uma porosidade intrínseca, mas cerâmicas especiais para processo de filtragem e escafoldes de implantes ósseos necessitam de poros maiores e de permeabilidade para suas aplicações. Esse objetivo é alcançado introduzindo um agente porogênico, um material degradável com a temperatura, obtendo assim poros induzidos além dos intrínsecos. O agente porogênico escolhido para este trabalho foi cristais de sacarose, os tamanhos dos poros são controláveis pelo tamanho dos cristais e pela quantidade, tornado esse um meio factível nos estudos de RMN através dos tempos de relaxação. Foram selecionadas, através de peneiras, duas faixas de tamanhos de cristais de sacarose: G (grande) com limite superior de 600&mu;m e inferior de 300&mu;m e P (pequeno) com tamanhos na faixa de 38&mu;m a 150&mu;m. A cerâmica preparada com P apresentou distribuição de tamanho de poros (de 15 à 105&mu;m) com mediana em 40&mu;m, menor que a fabricada com G (de 20 à 125&mu;m), media em 100&mu;m. Distribuições de tamanho de poros com mediana intermediária foram obtidas pelas misturas de P e G na fabricação. Foram preparadas seis cerâmicas para os estudos: pura (sem adição de agente porogênico), 100% com G, 100% com P, mistura de 50% P e 50% G, mistura de 75% P e 25% G e mistura de 25% P e 75% G. As cerâmicas foram saturadas com água por um sistema de vácuo e através da sequência CPMG obtiveram-se os decaimentos multiexponenciais da relaxação transversal para os núcleos de &sup1;H de moléculas de água confinadas nos poros das cerâmicas. E assim, determinaram-se as distribuições de tempo de relaxação T2. A cerâmica pura apresentou apenas um pico para T2 em 0,053s, assim como obtido por Borgia e colaboradores em outros estudos, e comparando com resultados de porosimetria por intrusão de mercúrio (PIM), determinou-se o coeficiente de relaxatividade superficial de 3,7&mu;m.s-1, valor próximo ao tabelado para a alumina (3&mu;m.s-1) dando confiabilidade aos equipamentos utilizados. As cerâmicas preparadas com agente porogênico apresentaram dois picos na distribuição de T2 com o primeiro localizado na mesma região de tempo que corresponde à porosidade intrínseca (0,053s) e o segundo pico, referente à porosidade induzida, deslocando-se começando com a 100P com o menor tempo T2 (0,38s) e aumentando conforme o aumento da porcentagem de grânulo G (1,02s para 100G) de acordo com era esperado. A parti das imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV), obteve-se as distribuições de tamanho de poros induzidos e, novamente, determinou-se o coeficiente de relaxatividade, 12&mu;m.s-1, valor maior comparado com o anterior devida as impurezas e resíduos da queima dos cristais de sacarose deixado na superfície do poro. Por fim, concluiu-se então que a RMN foi capaz de fazer a análise das cerâmicas de alumina observando poros intrínsecos da ordem de 0,1&mu;m e poros induzidos com tamanho de dezenas a centenas de micrometros. Foram reunidos os resultados necessários para compreender como são formados os poros a partir do agente porogênico podendo fabricar cerâmicas com distribuições de tamanhos de poros conforme desejado. / The measurement of longitudinal (T1) and transversal (T2) nuclear relaxation times is an important method for the analysis of porous media, much used in the petroleum industry. It is possible through this technique the determination of the porosity and pore size distribution of the media. Ceramic materials already have an intrinsic porosity dependent on its sinterization temperature, but some applications such as filtering or scaffolding in bone regeneration demand for a larger porosity and permeability. To achieve this goal, a porogenic agent is introduced in the ceramics production process which is degradable in high temperatures, producing a ceramic with both induced and intrinsic porosity. The porogenic agent chosen for this project were saccharose crystals and the pores size is controlled by the crystals size and by the quantity added in the production process. Two ranges of the saccharose crystals diameters were selected using different sieves: G size, raging from 300&mu;m to 600&mu;m and P size ranging from 38&mu;m to 150&mu;m. The P size ceramic presented pore size distribution ranging from 15 to 105&mu;m, with median in 40&mu;m, smaller than the median found for the ceramic produced with G size saccharose crystals (100&mu;m), for which the porosity ranged from 20 to 125&mu;m. Pore size distribution with median between the results found in P and G ceramics were acquired by using a mixture of P and G saccharose crystals sizes in the ceramic fabrication. Six samples were prepared for this study: pure (with no addition of porogenic agent), 100% G size, 100% P size; mixtures of 50% P and 50% G sizes, 75% P and 25% G sizes, and finally 25% P and 75% G sizes. All samples were saturated with water in a vacuum bomb, and, using the CPMG pulse sequence, the multiexponencial decay of the transverse relaxation time was obtained for the &sup1;H nuclei of the water molecules confined in the ceramic pores. Through this measurement, the distribution of T2 of the sample was determined. The curve for the pure ceramic presented only one peak at 0,053s, the same result obtained by Borgia at al. in other studies. Comparing this result with the porosity determined by mercury intrusion porosimetry, it was possible to determine the surface relaxation coefficient (3,7&mu;m.s-1), with a good proximity to the value found in literature for alumina (3&mu;m.s-1), showing that the equipment used for the measurements is reliable. The ceramic fabricated with the porogenic agent presented two peaks in the T2 time distribution, with the first peak coincident with the T2 value found for the intrinsic porosity (0,053s) and the second peak, which represents the induced porosity, varying to each ceramic sample, with the 100 % P ceramic presenting the peak with the smallest T2 (0,38s) and moving to higher T2 values as the percentage of G size saccharose crystals in the ceramic increases, (1,02s for the sample with 100% G), as it was expected. Through images from scanning electron microscopy, an assessment of the pore size distribution was made and the surface relaxation coefficient recalculated, arriving at a higher value than the one found for the pure ceramic (12&mu;m.s-1), which shows that residues of the saccharose crystals are left in the pores surface in the burning process. In conclusion, the NMR technique proved capable to characterize the ceramic materials, allowing the observation of both the intrinsic (of magnetude 0,1&mu;m) and the artificial induced porosity (varying from tens to hundreds of micrometers) of the alumina ceramics. The union of all the results of this project encloses the knowledge necessary to comprehend how the pores are formed by the action of the porogenic agent, making it possible to develop a manufacture process of ceramics with controlled pores sizes.

Cerâmicas à base de zircônia tetragonal estabilizada com ítria (ZrO2(3%Y2O3)) possuem excelentes propriedades mecânicas, devido a uma peculiar transformação de fases que ocorre nos grãos desta cerâmica durante o crescimento de uma trinca. O crescimento da trinca gera tensões compressivas sobre os grãos tetragonais metaestáveis, os quais se transformam em monoclínicos, promovendo uma expansão volumétrica de 3 a 5%, a qual impede que a trinca continue crescendo nas condições de carregamento mecânicos inicialmente utilizados, o que produz aumento da resistência à fratura, e tenacidade deste material. Neste trabalho são apresentados os resultados do estudo da recuperação da fase tetragonal pela utilização de tratamentos térmicos, em zircônia envelhecida por desgaste, durante a preparação de próteses dentárias. Blocos cerâmicos pré-sinterizados à base de ZrO2(3%Y2O3) foram sinterizados em três condições distintas, quais sejam, 1450°C - 0h, 1530°C - 2h e 1600°C - 4h. Cada lote de amostras sinterizado foi submetido análise de densidade relativa, difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Parte das cerâmicas sinterizada foi fraturada, e a superfície de fratura foi re-examinada por DRX e MEV. Outra parte foi fragmentada visando a transformação martensítica, que gera a fase monoclínica no material, e em seguida caracterizada por DRX. Os resultados da densificação e análise microestrutural indicaram densidade relativa de 94,2%, 99,6% e 99,75%, tamanho médio de grão de 0,28?m, 0,49m e 1,31m, para amostras sinterizadas a 1450°C - 0h, 1530°C - 2h e 1600°C - 4h respectivamente. Após fragmentação, os teores de fase monoclínica medidos foram da ordem de 58%, 43% e 4,5% que correspondem a aproximadamente 65% vol, 50% vol e 6% vol. Tratamentos térmicos realizados a 950°C, 1100°C e 1200°C foram necessárias para recuperação de 100% de fase tetragonal, em amostras sinterizadas a 1450°C - 0h, 1530°C - 2h e 1600°C - 4h, respectivamente. / Tetragonal zirconia-based ceramic stabilized with (ZrO2(3%Y2O3)) have excellent mechanical properties due to a peculiar phase transformation that occurs in this ceramic grains during the growth of a crack. The crack growth generates compressive stresses on the metastable tetragonal grains, which are transformed into monoclinic, promoting a volumetric expansion of 3 to 5% which prevents the crack continues to grow under conditions of mechanical loading initially used, which produces the increased fracture strength and toughness of this material. This paper presents results of the recovery of the tetragonal phase by the use of thermal treatments in zirconia aged for wear during the preparation of dental prostheses. ZrO2(3%Y2O3) pre-sintered ceramic blocks were sintered in three different conditions: 1450°C-0h, 1530°C-2h and 1600°C-4h. Sintered samples were characterized by relative density, X-Ray diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM). Part of the sintered samples was fractured and the fracture surface was re-examined by XRD and SEM. Another part was milled aiming generates a martensitic transformation (monoclinic phase), and characterized by XRD. The results of densification and SEM analysis indicates relative density of 94.2%, 99.6% and 99.75%, average grain size of 0.28?m, 0.48m and 1.31m, for samples sintered at 1450°C-0h, 1530°C-2h and 1600°C-4h respectively. After milling, the monoclinic phase content was 58%, 43% e 4,5% corresponding to 65% vol, 50% vol e 6% vol. For samples sintered at 1450°C-0h, 1530°C-2h e 1600°C-4h, heat treatments of 950°C, 1100°C and 1200°C were performed respectively, for recuperation of 100% of tetragonal phase.

Uma célula de pressão do tipo pistão-cilindro fabricada com BeCu foi utilizada na realização de medidas de transporte eletrônico (resistividade elétrica ½) sob pressão hidrostática P e como função da temperatura T. O procedimento de montagem do arranjo experimental compreendeu: (i) elaboração de novos acessórios para a célula de pressão, (ii) calibração do sensor de temperatura e (iii) calibração do sensor de pressão. A montagem e calibração da célula de pressão foram realizadas com sucesso e o resultado desse trabalho de instrumentação é que a referida célula pode operar no intervalo de temperatura compreendido entre 77 e 350 K e sob pressões tão altas quanto » 9.0 kbar. Uma característica dos procedimentos utilizados é que a determinação dos parâmetros termodinâmicos T e P é realizada de maneira precisa, de tal forma que P pode ser inferida exatamente em qualquer valor de temperatura. Para a realização de um estudo sistemático das propriedades de transporte eletrônico utilizando a referida célula de pressão, uma família de óxidos de níquel foi escolhida. Os compostos cerâmicos Nd1¡xEuxNiO3; x = 0, 0.10, 0.15, 0.25, 0.30 e 0.35; apresentam uma transição de fase metal-isolante MI em um amplo intervalo de temperatura 200 T 350 K. Além disso, esses compostos exibem uma histerese térmica entre as medidas de aquecimento e resfriamento, que caracteriza a transição de fase MI como sendo de primeira ordem. Por outro lado, a amostra com x =0.35 não apresenta histerese térmica e, por isso, a transição de fase MI é caracterizada como sendo de segunda ordem. Em especial, esses compostos quando submetidos a variações de pressão hidrostática apresentam diferentes magnitudes da temperatura de transição de fase metal-isolante TMI, exibindo forte dependência dos parâmetros termodinâmicos P e T. Um estudo sistemático acerca da característica da transição de fase MI sob variação dos parâmetros termodinâmicos P e T foi realizado via medidas de resistividade elétrica sob pressão e como função da temperatura ½(P; T). Os resultados obtidos são utilizados no mapeamento da dependência de TMI como função de P para cada material. O diagrama de fases TMI versus P evidencia duas regiões: uma isolante e outra metálica, para todos os compostos estudados. Ainda acerca do diagrama de fases, a relação dTMI dP foi estimada e valores de » - 4.4 K/kbar foram obtidos para x < 0.15, ou seja, para os compostos com x = 0, 0.10 e 0.15, o valor de dTMI dP foi observado ser praticamente constante. Esses compostos encontram-se no limite de diluição (x 0.165), onde as propriedades dos materiais são alteradas de maneira suave e, portanto, similares às da matriz NdNiO3. Contudo, os compostos com x > 0.15 possuem taxas de variação dTMIdP crescentes como função do aumento da substituição de Nd por Eu e preservam a ocorrência de uma histerese térmica, mas com intervalos ¢T muito menos pronunciados (da ordem de alguns K). No caso da amostra com x = 0.35 a histerese térmica não é observada à pressão atmosférica, mas ocorre de forma sistemática com a aplicação de P. Logo, a aplicação de P e/ou substituição de Nd por Eu podem alterar o caráter da transição de fase de segunda para primeira ordem, ou vice-versa, nessa família de óxidos. / A piston-cylinder self-clamping pressure cell made of BeCu was used to perform electronic transport measurements (electrical resistivity ½) as a function of temperature T and under hydrostatic pressure P. The procedure for assembly of the experimental arrangement included: (i) development of new accessories for the cell pressure, (ii) temperature sensor calibration and (iii) pressure sensor calibration. The assembly and calibration of the pressure cell were performed successfully, and the result of this experimental work is that of this cell can operate in a range of temperature between 77 and 350 K and under pressures as high as » 9.0 kbar. A feature of the procedures developed is that determination of thermodynamics parameters T and P is performed accurately, so that P can be determined exactly at any temperature. To perform a systematic study of the electronic transport properties using the self-clamped cell, a family of nickel oxides was chosen. The ceramic compounds Nd1¡xEuxNiO3; x = 0, 0.10, 0.15, 0.25, 0.30 e 0.35; exhibit a metal-insulator MI phase transition in a broad range of temperature 200 T 350 K. Besides, these compounds display a thermal hysteresis between measures of heating and cooling, which characterizes the MI transition as a first order phase transition. Except to x = 0.35 that does not show the thermal hysteresis and, therefore, the MI phase transition is characterized as of the second order. In particular, this compound when submitted to variations of hydrostatic pressure have different magnitude of the metal-insulator phase transition temperature TMI showing strong dependence of thermodynamics parameters P and T. The systematic study regarding the properties of the MI phase transition subject to changes in thermodynamic parameters P and T was done by measurements of electrical resistivity under pressure and as a function of temperature ½(P; T). The results are used to map the dependence of TMI as a function of P for each material. The phase diagram of TMI versus P shows a broadenring line that exhibits two regions: one insulating and other metallic, to all compounds studied. Also on the phase diagram, the ratio of dTMI dP was estimated values of » -4.4 K/kbar were obtained for x < 0.15, or for compounds with x = 0, 0.10 and 0.15, the value of dTMIdP was observed to be almost constant. These compounds are at the limit of dilution (x 0.165), where properties of the materials are changed softly and therefore similar to the matrix NdNiO3. On the other hand, the compounds with x > 0.15 have rates of change dTMIdP growing as a function of increase the replacement of Nd by Eu and preserve the occurrence of a thermal hysteresis, but with intervals T much less pronounced (the order of some K). In the case of sample with x = 0.35 the thermal hysteresis is not observed at atmospheric pressure, but occurs systematically under aplied P. Hence, the application of P and/or replacement of Nd by Eu can change the character of the phase transition from second to first order, or vice versa, in this family of oxides.

Este estudo tem por objetivo formular um composto cerâmico para revestimento de paredes visando contribuir para a otimização da blindagem de salas de diagnóstico. O trabalho foi baseado em medidas experimentais de atenuação da radiação X (80 e 100 kV) empregando materiais cerâmicos de revestimento contendo diferentes suportes cerâmicos (vermelho, branco, grês, porcelanatos, etc). Dentre os suportes cerâmicos avaliados, o grês branco apresentou melhores propriedades atenuadoras, e foi considerado o mais adequado para a proposta deste trabalho. Diferentes formulações de grês branco foram estudadas e alteradas a fim de obter melhores propriedades atenuadoras. Foram efetuadas simulações de composições cerâmicas de revestimento grês dentro das porcentagens de matérias-primas necessárias na composição que são 12-20% argila; 6-18% caulim; 12-25% filito; 8-14% quartzo; 10-18% feldspato; 32- 40% pegmatito; 6-8% talco. As composições químicas quantitativas e qualitativas destes materiais foram também avaliadas, e os elementos constituintes mais comuns são SiO2, Fe2O3, Al2O3, CaO e Ti2O3. Considerando que o CaO pode ser substituído pelo PbO ou BaO, foram estudadas formulações com maiores teores de óxidos de Pb e Ba. O comportamento destes materiais como atenuadores para a radiação X foi investigado por meio de simulações computacionais que levaram em consideração os espectros de raios X incidentes e transmitidos através das diferentes composições estudadas e comparado com os materiais de referência Pb, Ba e BaSO4 (barita). Os resultados obtidos nas simulações indicaram as formulações do composto de suporte cerâmico grês que demonstram melhores propriedades de atenuação levando-se em conta as energias usadas em raios X diagnóstico (80, 100 e 150 kV). Placas cerâmicas baseadas na composição formulada que apresentou menor diferença percentual em relação ao Pb foram produzidas em laboratório e testadas fisicamente como revestimento de parede e barreira protetora. Propriedades como módulo de resistência à flexão, densidade, carga de ruptura, absorção de água e atenuação da radiação X foram avaliadas para todas as placas produzidas. / This study aims to formulate a ceramic composition for wall coating seeking to contribute to the optimization of diagnosis rooms’ shielding. The work was based on experimental measures of X-radiation attenuation (80 and 100 kV) using ceramic coating materials containing different ceramic bases (red, white, grês, stoneware porcelain tiles, etc). Among the appraised ceramic bases, the white grês presented better attenuation properties and it was considered the most suitable material for the targets of this work. Different formulations of white grês were studied and altered in order to obtain better attenuation properties. Simulations of ceramic compositions using grês coating were made maintaining the percentages of 12-20% clay; 6-18% kaolin; 12-25% phyllite; 8-14% quartz; 10- 18% feldspar; 32-40% pegmatite and 6-8% talc in the composition of the necessary raw-material. The quantitative and qualitative chemical compositions of these materials were also evaluated and the most common representative elements are SiO2, Fe2O3, Al2O3, CaO and Ti2O3. Formulations containing Pb and Ba oxides were studied, considering that CaO can be replaced by PbO or BaO. The attenuation properties for X-radiation were investigated by computer simulations considering the incident and transmitted X-ray spectra for the different studied compositions and they were compared to the properties of the reference materials Pb, Ba and BaSO4 (barite). The results obtained with the simulations indicated the formulated composition of grês ceramic base that presented better attenuation properties considering the X-ray energies used in diagnosis (80, 100 and 150 kV). Ceramic plates based on the formulated compositions that presented lower percentage differences related to Pb were experimentally produced and physically tested as wall coating and protecting barrier. Properties as flexion resistance module, density, load rupture, water absorption and Xradiation attenuation were evaluated for all produced plates.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-23T18:25:33Z No. of bitstreams: 1 KarolineGuimaraes.pdf: 4831145 bytes, checksum: b9a74fa65c7ad6e524149ce87f6c4b8f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-23T18:25:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KarolineGuimaraes.pdf: 4831145 bytes, checksum: b9a74fa65c7ad6e524149ce87f6c4b8f (MD5) Previous issue date: 2015-04-28 / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The disposal of solid waste is seen as an environmental problem. A solution presented by the National Plan for Solid Waste the reuse of waste in new production processes, proposal worked in this paper.The use can also be seen as a technological solution because adds functional and aesthetics characteristics of the products. The cattle bones and the fine of ornamental rocks have phtsio-chemical characteristics, which can be incorporated into other materials as in ceramic production. In this paper, hite ceramic compositions were developed with waste additions of bones and rocks which were analyzed in two steps: the first consisted of a quantitative analysis of technological properties such as water absorption, porosity, density, loss to fire, linear shrinkage and the modulus of rupture in bending; and the econd were an qualitative evaluation of the visual appearance of the material. The percentages of the best performing were used in products, for pressing and bonding the slip process, to a new visual analysis. The results show that the compositions of 30%, 35% e 55% of cattle bones and 30%, 35% e 40% of fine of ornamental rocks showed the best results. Furthermore, the material presented a great visual performance in the application of products – like coatings and utilities - by pressing and onding the slip. / O descarte de resíduos sólidos é visto como um problema ambiental. Uma solução apresentada pelo Plano Nacional de Resíduos Sólidos consiste no reaproveitamento de resíduos em novos processos produtivos, proposta trabalhada neste estudo. O reaproveitamento pode ser visto também como uma solução tecnológica, pois agrega características funcionais e estéticas aos produtos. Os ossos bovinos e o fino de rochas ornamentais possuem características fisio-químicas interessantes, passíveis de serem incorporados a outros materiais, como ocorre na produção cerâmica. Neste trabalho, foram desenvolvidas composições de cerâmica branca com adições de resíduos de ossos e de rochas, as quais foram submetidas a análises em duas etapas: a primeira consistiu em uma análise quantitativa de propriedades tecnológicas, tais como a absorção de água, a porosidade, densidade, perda ao fogo, retração linear e o ódulo de ruptura à flexão; e a segunda foi uma avaliação qualitativa do aspecto visual do material. As porcentagens com melhor desempenho foram utilizadas em produtos pelos processos de prensagem e colagem de barbotina, para nova análise visual. Os resultados mostram que as composições de 30%, 35% e 55% de ossos bovinos e de 30%, 35% e 40% de fino de rochas ornamentais apresentaram os melhores resultados. Além disso, o material apresentou ótimo desempenho visual na aplicação em produtos - como revestimentos e utilitários - por prensagem e colagem de barbotina.

Uma célula de pressão do tipo pistão-cilindro fabricada com BeCu foi utilizada na realização de medidas de transporte eletrônico (resistividade elétrica ½) sob pressão hidrostática P e como função da temperatura T. O procedimento de montagem do arranjo experimental compreendeu: (i) elaboração de novos acessórios para a célula de pressão, (ii) calibração do sensor de temperatura e (iii) calibração do sensor de pressão. A montagem e calibração da célula de pressão foram realizadas com sucesso e o resultado desse trabalho de instrumentação é que a referida célula pode operar no intervalo de temperatura compreendido entre 77 e 350 K e sob pressões tão altas quanto » 9.0 kbar. Uma característica dos procedimentos utilizados é que a determinação dos parâmetros termodinâmicos T e P é realizada de maneira precisa, de tal forma que P pode ser inferida exatamente em qualquer valor de temperatura. Para a realização de um estudo sistemático das propriedades de transporte eletrônico utilizando a referida célula de pressão, uma família de óxidos de níquel foi escolhida. Os compostos cerâmicos Nd1¡xEuxNiO3; x = 0, 0.10, 0.15, 0.25, 0.30 e 0.35; apresentam uma transição de fase metal-isolante MI em um amplo intervalo de temperatura 200 T 350 K. Além disso, esses compostos exibem uma histerese térmica entre as medidas de aquecimento e resfriamento, que caracteriza a transição de fase MI como sendo de primeira ordem. Por outro lado, a amostra com x =0.35 não apresenta histerese térmica e, por isso, a transição de fase MI é caracterizada como sendo de segunda ordem. Em especial, esses compostos quando submetidos a variações de pressão hidrostática apresentam diferentes magnitudes da temperatura de transição de fase metal-isolante TMI, exibindo forte dependência dos parâmetros termodinâmicos P e T. Um estudo sistemático acerca da característica da transição de fase MI sob variação dos parâmetros termodinâmicos P e T foi realizado via medidas de resistividade elétrica sob pressão e como função da temperatura ½(P; T). Os resultados obtidos são utilizados no mapeamento da dependência de TMI como função de P para cada material. O diagrama de fases TMI versus P evidencia duas regiões: uma isolante e outra metálica, para todos os compostos estudados. Ainda acerca do diagrama de fases, a relação dTMI dP foi estimada e valores de » - 4.4 K/kbar foram obtidos para x < 0.15, ou seja, para os compostos com x = 0, 0.10 e 0.15, o valor de dTMI dP foi observado ser praticamente constante. Esses compostos encontram-se no limite de diluição (x 0.165), onde as propriedades dos materiais são alteradas de maneira suave e, portanto, similares às da matriz NdNiO3. Contudo, os compostos com x > 0.15 possuem taxas de variação dTMIdP crescentes como função do aumento da substituição de Nd por Eu e preservam a ocorrência de uma histerese térmica, mas com intervalos ¢T muito menos pronunciados (da ordem de alguns K). No caso da amostra com x = 0.35 a histerese térmica não é observada à pressão atmosférica, mas ocorre de forma sistemática com a aplicação de P. Logo, a aplicação de P e/ou substituição de Nd por Eu podem alterar o caráter da transição de fase de segunda para primeira ordem, ou vice-versa, nessa família de óxidos. / A piston-cylinder self-clamping pressure cell made of BeCu was used to perform electronic transport measurements (electrical resistivity ½) as a function of temperature T and under hydrostatic pressure P. The procedure for assembly of the experimental arrangement included: (i) development of new accessories for the cell pressure, (ii) temperature sensor calibration and (iii) pressure sensor calibration. The assembly and calibration of the pressure cell were performed successfully, and the result of this experimental work is that of this cell can operate in a range of temperature between 77 and 350 K and under pressures as high as » 9.0 kbar. A feature of the procedures developed is that determination of thermodynamics parameters T and P is performed accurately, so that P can be determined exactly at any temperature. To perform a systematic study of the electronic transport properties using the self-clamped cell, a family of nickel oxides was chosen. The ceramic compounds Nd1¡xEuxNiO3; x = 0, 0.10, 0.15, 0.25, 0.30 e 0.35; exhibit a metal-insulator MI phase transition in a broad range of temperature 200 T 350 K. Besides, these compounds display a thermal hysteresis between measures of heating and cooling, which characterizes the MI transition as a first order phase transition. Except to x = 0.35 that does not show the thermal hysteresis and, therefore, the MI phase transition is characterized as of the second order. In particular, this compound when submitted to variations of hydrostatic pressure have different magnitude of the metal-insulator phase transition temperature TMI showing strong dependence of thermodynamics parameters P and T. The systematic study regarding the properties of the MI phase transition subject to changes in thermodynamic parameters P and T was done by measurements of electrical resistivity under pressure and as a function of temperature ½(P; T). The results are used to map the dependence of TMI as a function of P for each material. The phase diagram of TMI versus P shows a broadenring line that exhibits two regions: one insulating and other metallic, to all compounds studied. Also on the phase diagram, the ratio of dTMI dP was estimated values of » -4.4 K/kbar were obtained for x < 0.15, or for compounds with x = 0, 0.10 and 0.15, the value of dTMIdP was observed to be almost constant. These compounds are at the limit of dilution (x 0.165), where properties of the materials are changed softly and therefore similar to the matrix NdNiO3. On the other hand, the compounds with x > 0.15 have rates of change dTMIdP growing as a function of increase the replacement of Nd by Eu and preserve the occurrence of a thermal hysteresis, but with intervals T much less pronounced (the order of some K). In the case of sample with x = 0.35 the thermal hysteresis is not observed at atmospheric pressure, but occurs systematically under aplied P. Hence, the application of P and/or replacement of Nd by Eu can change the character of the phase transition from second to first order, or vice versa, in this family of oxides.

O propósito deste trabalho foi avaliar, in-vitro, a alteração de cor da cerâmica de dissilicato de lítio, após o envelhecimento artificial acelerado (EAA), variando-se os seguintes aspectos: processo de confecção (cerâmica monolítica e com infraestrutura coberta por cerâmica de revestimento), espessuras de 1,5 e 2,0mm e substratos de resina e liga metálica, com e sem cimento. Para isso foram confeccionadas 40 pastilhas de cerâmica IPS e.max Press, que foram divididas em 2 grupos (n=20): LT (cerâmica de baixa translucidez na cor A2) e HO (cerâmica de alta opacidade). Neste grupo as pastilhas foram confeccionadas com 0,5mm de espessura e, posteriormente, revestidas com a cerâmica IPS e.max Ceram na cor A2 e com espessuras de 1,0 e 1,5mm. Foram utilizados substratos em resina composta (n=20) e em liga metálica (cobre-alumínio) (n=20). Para a cimentação foi utilizado o cimento de polimerização dual Variolink II, na cor translúcida. A leitura da cor foi realizada em um espectrofotômetro (Minolta CM2600d), equipado com fonte de luz padrão D65 (luz do dia). A cor determinada no aparelho é expressa em coordenadas CIE L* a* b* e os valores correspondentes foram utilizados para calcular o E. Foram feitas as seguintes comparações: discos de cerâmica antes do EAA vs discos de cerâmica cimentadas sobre os substratos antes do EAA; discos de cerâmica cimentadas sobre os substratos antes do EAA vs discos de cerâmica cimentadas sobre os substratos após o EAA; discos de cerâmica antes do EAA vs discos de cerâmica cimentadas sobre os substratos após o EAA; discos de cerâmica antes do EAA vs discos de cerâmica após o EAA. Os dados foram submetidos a análise estatística (ANOVA) a 3 critérios e (ANOVA) a 2 critérios e testes de Tukey, p<0,05). Os resultados mostraram que: 1. os grupos somente de discos de cerâmica vs discos de cerâmica com 1,5 e 2,0mm de espessuras, cimentadas em substratos de resina e liga metálica, antes do EAA. O menor valor encontrado de E (E=3,6) foi com o grupo de discos da cerâmica HOA2 com 2mm de espessura cimentados em substrato de metal, seguido pelo grupo da mesma cerâmica com 1,5mm de espessura cimentada em substrato de resina. O maior valor encontrado (E=10,0) foi com os discos de cerâmica LTA2 com 1,5 e 2mm de espessuras e cimentados em substrato de metal; 2. os grupos com discos de cerâmicas com 1,5 e 2,0mm de espessuras e cimentados em substratos de resina e liga metálica antes do EAA vs o mesmo grupo após EAA. Os grupos de discos com a cerâmica HOA2 com 2mm de espessura cimentados em substrato de metal teve menor alteração de cor (E=1,1) e a maior alteração de cor ocorreu com o grupo da cerâmica LTA2 com 2mm de espessura cimentada em substrato de metal (E=2,1); 3. os grupos somente com discos de cerâmica antes do EAA vs grupos de cerâmicas com discos de 1,5 e 2,0mm de espessuras e cimentados em substratos de resina e liga metálica após o EAA. O menor valor encontrado (E=3,7) foi com a cerâmica HOA2 com revestimento e 2mm de espessura cimentada em substrato de metal. O maior valor encontrado (E=10,0) foi o da cerâmica LTA2 com 1,5 e 2mm de espessuras cimentadas em substrato de metal; 4. os grupos discos de cerâmica, antes e após o processo de EAA O grupo que teve menor alteração de cor foi o da cerâmica HOA2 com 1,5mm (E=0,6). O grupo que teve maior alteração de cor foi o da cerâmica LTA2 com 2mm (E=2,2). Concluiu-se que o EAA causou alteração na cor final das cerâmicas de dissilicato de lítio, levando-se em conta as variáveis pesquisadas. / The purpose of this in vitro study was to evaluate the color changing of the lithium disilicate ceramic discs after accelerated artificial aging (AAA) varying the following aspects: manufacturing process (monolithic ceramic and infrastructure with ceramic covering), thickness of the ceramic (1.5 and 2.0 mm) and abutment substrate (composite resin and alloy), with and without cement. Forty ceramic discs were fabricated with ceramic IPS e.max Press and divided into two groups (n = 20): LT (low translucency, shade A2) and HO (high opacity). In the HO group, the discs were fabricated with a thickness of 0.5 mm of the IPS e.max Ceram combined with a thickness of 1 or 1.5mm of veneering ceramic, shade A2. The abutments substrates were fabricated with composite resin (n = 20) and metallic alloy (n = 20). The resin cement used was Variolink II translucent color. Color was measured with a spectrophotometer and expressed in CIE L * a * b * coordinates. Color differences (E) were calculated. The data were analyzed with ANOVA and the Tukey HSD test (p <0.05).The results showed that 1.in the groups of ceramic discs vs. ceramic discs with 1.5 and 2.0mm thickness, cemented on resin substrates and metal alloy, before AAA, the lowest value of E (E = 3,6) was obtained for HOA2 ceramic discs with 2mm thickness cemented in metal substrate, followed by ceramic discs with 1.5mm thickness cemented in substrate of resin. The highest value (E = 10.0) was observed for ceramic discs LTA2 with 1.5 and 2mm thickness and cemented in metal substrate; 2. In the groups with ceramic discs with 1.5 and 2.0mm thickness and cemented on resin and metal substrates prior to AAA vs the same group after AAA, the HOA2 ceramic discs with 2mm thickness cemented on a metal substrate had the smallest color change (E = 1,1) and the largest occurred for LTA2 with 2mm thickness and cemented in metallic substrate (E = 2.1); 3. In the groups of ceramic discs before AAA vs groups of ceramic with discs of 1.5 and 2.0mm of thickness and cemented on resin substrates and metal alloy after AAA, the lowest value (E = 3,7) was obtained for HOA2 veneering ceramic 2mm thickness cemented on a metal substrate. The highest value found (E = 10.0) was for LTA2 ceramic with 1.5 and 2mm thickness cemented on a metal substrate; 4. comparing the groups of ceramic discs before and after the AAA process, the lowest color change was obtained for HOA2 ceramic with 1.5mm (E = 0.6) and the greatest color change was fore LTA2 ceramic with 2mm (E = 2.2). It was concluded that the AAA caused alteration in the final color of the lithium disilicate ceramics, taking into account the variables studied.