Este estudo objetivou avaliar a resistência máxima às forças de compressão entre dois grupos diferentes de coroas em porcelanas livres de metal cimentadas sobre dentes naturais e um grupo formado por dentes caninos naturais hígidos e comparar os resultados obtidos com os de (Chaves, 2001), em seu trabalho de Doutorado onde também se avaliou a resistência máxima às forças de compressão entre coroa metalo cerâmica fraturada e reparada com resina composta com coroa metalo cerâmica integra e dente natural permanente. No presente estudo foram feitos vinte preparos para coroa total em dentes naturais caninos e divididos em dois grupos para confecção de dez coroas do sistema cerâmico aluminizado infiltrado por vidro (Angelus Brasil) e dez coroas em porcelana feldspática Noritake ® (Noritake Kisai CO. Cada grupo de coroas foi cimentado com cimento resinoso auto adesivo RelyX Unicem ® , (3M ESPE, Brasil) com o objetivo de aumentar a resistência da porcelana frente às forças de compressão. O teste de compressão foi realizado em uma máquina de ensaio universal KRATOS, através de uma carga aplicada axialmente no ápice da borda incisal de cada espécime até a fratura. Os dados foram submetidos à análise de Variância ANOVA (p < 0,05) e teste de Tukey para comparação entre grupos. Os resultados mostraram que não houve diferença estatisticamente significante entre a coroa de porcelana aluminizada infiltrada por vidro e o dente natural. A coroa de porcelana feldspática apresentou-se menos resistente com relação ao dente natural e coroa de porcelana aluminizada infiltrada por vidro. / The objective of this study is evaluate the maximum load resistance between two different groups of porcelain metal free crown seated on natural teeth and a group of natural canine and to compare the results gotten with the ones of (Chaves, 2001), in its work of Doutorado where also the ultimate strength to the forces of compression between metalo ceramic broken and repaired with composite resin with ceramic crown metaloceramic integrates and permanent natural tooth. In the present study twenty natural canine teeth were prepared for crown canines and divided in two groups: aluminized porcelain crown infiltrated for glass (Angelus Brazil) and feldspathic Noritake Kisai Noritake (co). Crowns were seated using self adhesive resin cement RelyX Unicem (3M ESPE, Brazil) Compression testing was performed by a universal testing machine (KRATOS) by a load applied axially in incisal of each specimen until occurs the fracture. The data were analyzed by one way analyses of variance (ANOVA) and Tukey test for comparison between groups. The results showed that it did not have statistical significant difference between aluminized porcelain crown infiltrated by glass and natural tooth. The feldspathic porcelain crown presented less resistant than natural tooth and aluminized porcelain crown infiltrated by glass. .

O objetivo deste estudo foi avaliar as propriedades mecânicas e as características intrínsecas de uma zircônia tetragonal policristalina parcialmente estabilizada por ítria (Y-TZP) experimental comparada a outras três Y-TZPs comercialmente disponíveis, a partir de blocos para sistema CAD/CAM. Os grupos foram: Y-TZP Experimental (ZE), Zirconcad (ZCA), IPS e.max ZirCad (ZMAX) e In Ceram YZ (ZYZ). Resistência flexural: 120 espécimes foram construídos para cada grupo (n=30) e submetidos ao ensaio de flexão em três pontos com velocidade de 0,5mm/min, de acordo com a ISO 6872. ANOVA a um critério foi utilizada para análise de diferenças significantes entre os grupos (&#x3B1;=0,05). Para a caracterização da resistência e longevidade dos materiais estudados, utilizou-se a análise estatística de Weibull por meio de dois parâmetros: o módulo de Weibull (m) e a resistência característica (&#x3B4;0). Análise Fractográfica: a superfície da fratura dos espécimes foi analisada pelo microscópio eletrônico de varredura (MEV) sendo que o tamanho do defeito crítico (c) e a tenacidade à fratura (KIC) foi estimado por análise fractográfica quantitativa e sua caracterização por meio de análise fractográfica qualitativa. Espectroscopia Micro Raman: as fases da estrutura cristalina das diferentes Y-TZP foram identificadas por meio da detecção das bandas características. Houve diferença significativa (p <0,05) na resistência à flexão entre ZCA, que apresentou os menores valores, em comparação com ZE, ZMAX e ZYZ, que, por sua vez, foram semelhantes entre si. As superfícies fraturadas de todos os espécimes apresentaram marcas fractográficas características, sendo observada na superfície de ZCA uma maior quantidade de defeitos. Os valores de tenacidade à fratura de ZE foram significantemente diferente apenas para ZCA. Todos os materiais apresentaram as bandas características das fases tetragonal e monoclínica da Y-TZP. ZE mostrou-se semelhante em suas propriedades mecânicas e microestrutura às ZMAX e ZYZ, apresentando-se como um material promissor para uso em sistema CAD/CAM. ZCA apresentou os menores valores de resistência flexural e tenacidade à fratura o que sugere que a quantidade e distribuição de defeitos tem efeito sobre seu comportamento mecânico. / The aim of this study was to evaluate the mechanical properties and the intrinsic characteristics of an experimental yttrium tetragonal zirconia partially stabilized (Y-TZP) compared the other three Y-TZPs commercially available starting block for CAD/CAM system. The groups were: Experimental Zirconia (ZE), Zirconcad (ZCA), IPS e.max ZirCad (ZMAX) and In Ceram YZ (ZYZ). Flexural strength: 120 specimens were constructed for each group (n=30) and subjected to bending test at three points crosshead speed of 0.5mm/min, according to ISO 6872. ANOVA test was used to analyze significant differences between groups (&#x3B1;=0.05). To characterize the strength and longevity of the materials, the Weibull statistical analysis by two parameters were used: the Weibull modulus (m) and the characteristic strength (&#x3B4;0). Fractographic analyzes: the fracture surface of the specimens was analyzed by scanning electron microscope (SEM) and the size of the critical defect (c) and fracture toughness (KIC) was estimated by quantitative fractographic analysis and characterization through qualitative analysis. Micro Raman spectroscopy: phases of crystalline structures of different Y-TZP were identified by detecting the characteristic bands. Statistically significant (p <0.05) in flexural strength between ZCA, which had the lowest values compared with ZE, ZMAX and ZYZ, which in turn were similar. The fractured surfaces of all specimens showed similar fractographics characteristics and values of fracture toughness for ZE were significant difference only for ZCA. All materials showed the characteristic bands of tetragonal and monoclinic phases of zirconia. ZE were similar in its mechanical properties and intrinsic, which suggests that material capable of being used for the system CAD/CAM and applied clinically as framework.

A estabilização de suspensões de alumina é essencial para a fabricação de vários produtos, especialmente na indústria cerâmica e com o controle das propriedades que se pode atingir usando polímeros como agentes estabilizantes. Na busca de processos industriais que preservem o meio ambiente, polímeros sintéticos podem ser substituídos por biopolímeros, com a vantagem adicional de encontrar usos nobres para rejeitos, como quitina, da qual se obtêm a quitosana e ligninas. Nesta tese, os derivados carboximetilados de celulose, a carboximetilcelulose (CMC) e quitosana, a carboximetilquitosana (CMQ) foram preparados e caracterizados por Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear de Próton (1HRMN), Espectroscopia na Região do Infravermelho (FTIR), Termogravimetria (TG), Calorimetria Diferencial Exploratória (DSC), Difração de raios X, Cromatografia de Exclusão por Tamanho (SEC). O derivado obtido da lignina, a carboximetil-lignina, (CML) foi caracterizado por Espectroscopia na Região do Infravermelho (FTIR), Termogravimetria (TG), Calorimetria Diferencial Exploratória (DSC). Os três derivados obtidos foram usados como agentes estabilizantes para suspensões aquosas de alumina. A reação de carboximetilação ocorreu em meio heterogêneo, gerando derivados solúveis em água. O grau de substituição (GS) para as carboximetilceluloses foi determinado por 1HRMN, obtendo-se valores de 0,7; 1,3 e 1,8 para as três amostras analisadas nesse trabalho. Para as carboximetilquitosanas, o GS foi determinado por FTIR e análise elementar sendo obtidos valores de 0,6 e 0,8 para duas amostras de CMQ. O valor de GS de 0,5 para carboximetil-lignina foi obtido por titulação potenciomêtrica. Os derivados CMC, CMQ e CML permitiram a estabilização de suspensões de alumina, como demonstrado em medidas de tamanho de partículas, potencial zeta e viscosidade. De relevância especial foi a estabilização em altos valores de pHs, incluindo o ponto de carga zero, pcz, no qual a atração entre as partículas de alumina, de cargas opostas, é máxima, levando a aglomeração de partículas em suspensões sem agentes de estabilização. A distribuição de tamanhos de partícula também foi afetada positivamente com a incorporação dos derivados. De maneira geral, os resultados com os derivados foram promissores em termos de potencial zeta e tamanho de partícula no pcz da alumina, o intervalo de interesse deste trabalho. O destaque é para o derivado de celulose, a CMC GS 1,3 que obteve a melhor performance dentre todos do derivados levando aos menores valores de viscosidade para a suspensão, salientando que esta foi preparada com alto teor de sólidos, nas mesmas condições de suspensões utilizadas em processamentos cerâmicos,. Foi importante também a estabilização ao longo do tempo das suspensões contendo CMC, CMQ e CML, pois o tamanho médio de partícula permaneceu invariável por períodos de até 2 horas, tempo suficiente para processos de moldagem de cerâmicos como extrusão, injeção, tap-casting. O uso de derivados carboximetilados de lignina, quitosana e celulose, como agentes estabilizantes de suspensões de alumina, abre caminho para novas aplicações de produtos obtidos a partir de fontes naturais e renováveis, em substituição aos tradicionalmente usados, oriundos de fontes fósseis. / The stabilization of alumina suspensions is crucial for the fabrication of various products, especially in the ceramic industry, with fine control of materials properties being reached using polymers as stabilizing agents. In this context, in the search for environmentally-friendly industrial processes, synthetic polymers may be replaced with biopolymers, with the added advantage of providing noble uses for waste materials such as those deriving from lignins and chitosans. In this thesis, carboxymethylated cellulose (CMC) and chitosan (CMQ) were prepared and characterized with proton nuclear magnetic resonance (1HNMR), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetry (TG), differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction and size exclusion chromatography (SEC). Carboxymethylated lignin (CML) was characterized with Fourier Transform infrared (FTIR) spectroscopy, thermogravimetry (TG) and DSC. These three derivatives were used as stabilizing agents in aqueous solutions of alumina. The carboxymethylation reaction was carried out in a heterogeneous medium yielding water-soluble derivatives. GS values of 0.7, 1.3 and 1.8 for CMC were obtained with 1HNMR measurements, while values of 0.6 and 0.8 for CMQ were determined using FTIR and elemental analysis. For CML, GS = 0.5 was found using potentiometric titration. The success of the carboxymethylation was confirmed via 1HNMR measurements. The effectiveness of the derivatives CMC, CMQ and CML as stabilizing agents was proven by measuring the size distribution of particles, viscosity and zeta potential of alumina suspensions. Of particular relevance was the stabilization at high pHs, including the point of zero charge (pcz) for which attraction between oppositely charged particles is maximum, where alumina particles normally agglomerate in the absence of stabilizing agents. The particle size distributions were also affected positively by incorporation of the derivatives. Overall, the data presented indicated that CML was responsible for optimized results for the zeta potential and mean particle size at the pzc of alumina suspensions. The CMC with GS = 1.3 exhibited the best performance with the lowest viscosity values at the pcz, even in dispersions with high contents of solid materials which are the conditions prevailing in ceramic processes. Also worth mentioning was the stability over time of the alumina suspensions incorporating CMQ, CML and CMC, with the average particle size remaining the same for 1-2 hours, which is a sufficient period of time for ceramic molding processes such as extrusion, injection and tap-casting. The use of carboxymethylated derivatives of lignin, chitosan and cellulose as stabilizing agents opens the way for the development of new products from natural and renewable sources, to replace those materials traditionally used which are obtained from fossil sources.

O carbeto de boro é um material sintético com ligações químicas essencialmente covalentes, tem um alto ponto de fusão só é sinterizável em elevada temperatura. Possui excepcional dureza, baixa densidade, resistência a abrasão, elevada velocidade sônica e boas propriedades mecânicas, características ideais para as aplicações balísticas. Tem como principal característica a alta seção de choque para nêutrons térmicos para aplicações nucleares. O presente trabalho teve por objetivo avaliar as propriedades mecânicas do carbeto de boro, pela introdução de diferentes teores de diboreto de titânio, pela reação in situ com pós de carbeto de titânio, e adição do carbono durante a sinterização, em forno resistivo sem pressão e prensagem isostática a quente dos componentes cerâmicos. Em menores temperaturas valores obtidos da densidade teórica para o carbeto de boro puro, foram alcançados com o emprego do aditivo. Os resultados obtidos na sinterização mostram a eficiência da introdução do carbeto de titânio para o aumento da densificação do material. Com percentuais de 20% de carbeto de titânio, obteve-se os máximos valores para microdureza (HV) de 35 GPa e tenacidade a fratura (KlC) de 3,16 MPa.m1/2. Comprovadamente a dificuldade de sinterização em elevadas temperaturas, para maior densificação, de componentes cerâmicos de carbeto de boro pode ser minimizada com a introdução de percentuais de carbeto de titânio. / Boron Carbide is a synthetic material with essentially covalent chemical bonds with high fusion point. The main characteristics are: it is sintered at high temperature, high hardness, low density, abrasion resistant, high sonic velocity, good mechanical properties and high neutron absorption cross section (10BxC, x>4). Those features are ideal for ballistics applications. The aim of this study was to evaluate the changes in mechanical properties of Boron Carbide with different concentration of Titanium Diboride by reaction in situ with TiC powders. The addition of carbon during sintering without pressure and hot isostatic pressing of ceramic components was studied. At low temperatures, the nearly values for the theoretical density for pure Boron Carbide were obtained only with the use of additives. In sintering, the use of TiC increased Boron Carbide density. At concentrations up to 20% of TiC, the maximum values for hardness (HV) and fracture toughness (KlC) were obtained. With the introduction of different levels of additive, the difficulty of sintering at high temperatures was minimized and the density of ceramic components was maximized.

Tendo como vantagem a elevada resistência ao choque térmico da zircônia:magnésia e a alta condutividade iônica da zircônia:ítria, compósitos dessas cerâmicas foram preparados por meio da mistura, em diferentes concentrações, de eletrólitos sólidos de ZrO2: 8,6 mol% MgO e de ZrO2: 3 mol% Y2O3, compactação e sinterização. A caracterização microestrutural foi feita por meio de difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. A análise do comportamento térmico foi feita por dilatometria. As propriedades elétricas foram estudadas por meio de espectroscopia de impedância. Foi feita uma montagem experimental para monitorar a resposta elétrica gerada em função do teor de oxigênio a altas temperaturas. Os principais resultados mostram que os compósitos cerâmicos são parcialmente estabilizados nas fases monoclínica, cúbica e tetragonal, e apresentam comportamento térmico similar ao apresentado por eletrólitos sólidos de zircônia:magnésia de dispositivos sensores de oxigênio. Além disso, os resultados de análise de espectroscopia de impedância mostram que a adição da zircônia:ítria melhora o comportamento elétrico da zircônia:magnésia, e que resposta elétrica gerada é dependente do teor de oxigênio a 1000 °C, mostrando ser possível construir sensores de oxigênio utilizando compósitos cerâmicos. / Taking advantage of the high thermal shock resistance of zirconia-magnesia ceramics and the high oxide ion conductivity of zirconia-yttria ceramics, composites of these ceramics were prepared by mixing, pressing and sintering different relative concentrations of ZrO2: 8.6 mol% MgO and ZrO2: 3mol% Y2O3 solid electrolytes. Microstructural analysis of the composites was carried out by X-ray diffraction and scanning electron microscopy analyses. The thermal behavior was studied by dilatometric analysis. The electrical behavior was evaluated by the impedance spectroscopy technique. An experimental setup was designed for measurement the electrical signal generated as a function of the amount of oxygen at high temperatures. The main results show that these composites are partially stabilized (monoclinic, cubic and tetragonal) and the thermal behavior is similar to that of ZrO2: 8.6 mol% MgO materials used in disposable high temperature oxygen sensors. Moreover, the results of analysis of impedance spectroscopy show that the electrical conductivity of zirconia:magnesia is improved with zirconia-yttria addition and that the electrical signal depends on the amount of oxygen at 1000 °C, showing that the ceramic composites can be used in oxygen sensors.

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.

As cerâmicas à base de dissilicato de lítio apresentam propriedades mecânicas, resistência química, biocompatibilidade, baixo índice de acúmulo de placa e resultados estéticos favoráveis. Entretanto, sua resistência à fadiga e probabilidade de sobrevida (confiabilidade) em sua forma estratificada e monolítica ainda é pouco conhecida. Este estudo tem como objetivo investigar a confiabilidade e o modo de falha das coroas estratificadas de dissilicato de lítio com e sem modificação do desenho da infraestrutura e de coroas monolíticas quando submetidas ao ensaio de fadiga por intermédio da ciclagem dinâmica em água. Trinta coroas foram divididas em 3 grupos: IEC (coroas estratificadas com infraestrutura convencional), IEM (coroas estratificadas com infraestrutura modificada) e MON (coroas monolíticas). Para os grupos IEC e IEM as infraestruturas apresentavam espessura de 0,8 mm. No entanto, no desenho modificado era adicionado uma cinta lingual de 2 mm de altura conectada a postes proximais de 3,5 mm de altura, ambos com 1,3 mm de espessura. As MON eram compostas inteiramente de dissilicato de lítio e apresentavam espessura oclusal de 1,5 mm. As coroas foram cimentadas em troqueis de resina composta e submetidas a ciclagem dinâmica em água (30-300 N). Um endentador monolítico de dissilicato de lítio aplicava carga axial sobre a crista marginal mesial até a fratura, e posteriormente na crista distal. Ao final, as coroas eram analisadas em estereomicroscópio e no microscópico eletrônica de varredura (MEV) para caracterização e classificação dos danos. As falhas encontradas nas coroas foram registradas a cada 125.000 ciclos. A distribuição Weibull a 2 parâmetros (Synthesis 9, Weibull ++; Reliasoft, Tucson, AZ, USA) foi utilizada para calculo da probabilidade de sobrevida em 1, 2 e 3 milhões de ciclos. Comparações entre os grupos também foram realizadas com o módulo de Weibull e a resistência característica (número de ciclos decorrido até a fratura). Tanto em 1 quanto em 2 milhões de ciclos, a probabilidade de sobrevida foi significativamente baixa para as IEM em relação as MON e as coroas IEC não apresentaram diferença entre as IEM e MON. Em 3 milhões, apenas as coroas monolíticas mantiveram a confiabilidade, considerandoque diminuiu significativamente para as estratificadas, independente da modificação da infraestrutura. Fraturas envolvendo os postes proximais e/ou a cinta lingual foram observadas para as IEM, enquanto as IEC o modo de falha predominante foi a fratura coesiva da porcelana de revestimento. As MON também apresentaram fraturas coesivas. As marcas fractográficas identificaram a superfície de contato com o endentador como origem das fraturas. Em conclusão, a alta confiabilidade foi observada para as coroas MON em 3 milhões. As coroas estratificadas não se beneficiaram da modificação das infraestrutura, pois não houve diferença na confiabilidade entre elas nos 3 tempos avaliados. Além disso, o modo de falha no grupo IEM não restringiu a fratura coesiva da porcelana, com presença de fraturas na infraestrutura. Falhas coesivas foram observadas apenas na porcelana de revestimento das IEC e na cerâmica no grupo MON. / Lithium disilicate glass-ceramic provides desirable mechanical properties, chemical resistance, biocompatibility, diminished plaque accumulation, esthetics, and favorable esthetic results. However, the fatigue life and probability of survival (reliability) of lithium disilicate in its monolithic or layered form is still poorly understood. This study aimed to investigate the reliability and failure modes of porcelain veneered lithium disilicate crowns with and without core design modification, and of monolithic crowns when subjected to cyclic fatigue in water. Thirty lithium disilicate molars crowns were made and divided into 3 groups: IEC (bilayer crown with even thickness coping, i.e. conventional core), IEM (bilayer crowns with modified core design) and MON (monolithic crowns). For groups IEC and IEM, copings presented an even thickness of 0.8 mm and the modified design consisted of 1.3 mm thickness with a lingual margin of 2.0mm height connected to full contour proximal struts of 3.5 mm height. Monolithic crowns had an occlusal thickness of 1.5 mm. Crows were luted on composite resin abutment replicas and subjected to cyclic fatigue in water (30-300 N). A monolithic indenter of lithium disilicate was used to deliver the load on the mesial marginal ridge until failure, then the same procedure was performed in the distal ridge. For failure characterization crowns were analyzed in stereomicroscope and scanning electron microscope (SEM). Failure inspection was performed every 125,000 cycles. The 2-parameter Weibull distribution (Synthesis 9, Weibull ++; Reliasoft, Tucson, AZ, USA) was used calculate the probability of survival at 1, 2, and 3 million cycles. Comparisons between groups were also made for Weibull modulus and characteristic strength (number of cycles elapsed until failure). At both 1 and 2 million cycles, reliability was significantly lower for IEM relative to MON and IEC showed no difference between the IEM and MON. At 3 million cycles, only monolithic crowns maintained the reliability, whereas it significantly decreased for porcelain veneered crowns, regardless of core design modification. Fractures involving the proximal struts and/or lingual collar were observed for IEM crowns, whereas IEC crowns chiefly presented porcelain cohesive failures. MON crowns fractured cohesively. All fractures started occlusaly, as depicted by telltale fratographic marks. In conclusion, the highest reliability was observed for MON crowns at 3 million cycles. Layered lithium disilicate crowns did not benefit from framework design modification, as there was no difference in reliability between them in 3 times evaluated. Also, failure modes differed between groups and IEM did not hinder porcelain cohesive failures, instead fractures involving the framework were observed. Cohesive failures were observed only for the porcelain veneer of IEC, and of the lithium dissilicate material in the MON group.

Orientador: Carlos Roberto de Souza Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-12T09:20:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Senna_JulianoAlvesde_D.pdf: 63737232 bytes, checksum: 420aa968e8b724cb3159057231ad922a (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Matérias primas cerâmicas (MP.C) naturais são materiais geológicos que exercem papel fundamental na economia de países mais desenvolvidos. Entretanto, no Brasil há uma tendência histórica em preterir investimentos na prospecção e explotação destes bens não metálicos em relação aos metálicos. Em função disso, os métodos de lavra até hoje utilizados são empíricos e o controle de qualidade precário, salvo alguns . poucos depósitos administrados por grandes grupos mineradores. Neste sentido, há uma clara lacuna tecnológica a ser preenchida neste setor no Brasil. A Espectroscopia de Reflectância (ER), baseada na faixa do visível e infravermelho de ondas curtas (0.4-2.5um), é uma ferramenta fundamental do sensoriamento remoto e eficaz na detecção de óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio, carbonatos e filossilicatos. Seu uso potencial para caracterização espectro-mineral de MPCs é significativo, visto que não requer nenhuma preparação, é uma técnica rápida e de simples operacionalidade, e as análises podem ser feitas diretamente in situo Considerando as complexidades envolvidas nesta caracterização, os objetivos desta pesquisa foram: (i) avaliar a eficácia da ER em separar as faciologias dos minérios, (ii) propor modelos espectro mineralógicos dos depósitos, (iii) analisar as possibilidades de mapeamento dos minerais associados às jazidas, e (iv) determinar parâmetros que auxiliem na classificação dos minérios para uso industrial. Neste contexto, três importantes depósitos (peculiares e representativos metalotectos brasileiros) de MPCs foram escolhidos para investigação: (i) Pirofillita (Agalmatolito, para cerâmica refratária) em Mateus Leme (MG), (ii) Talco (para revestimentos cerâmicos) em Ponta Grossa (PR) e Caulinita (ball-clay, para louça sanitária e porcelana) em São Simão (SP). Em todos os depósitos, os materiais foram cuidadosamente classificados, seja quanto à composição mineral ou a aplicação industrial, com detecção dos principais minerais presentes e de espécimes ainda desconhecidas nos depósitos. Da mesma forma, o mapeamento interativo auxiliado por dados multiespectrais ASTER e espectros selecionados após a classificação, permitiu o reconhecimento espacial das abundâncias, concentrações e misturas minerais existentes nos depósitos. O sucesso da ER em caracterizar MPCs demonstrou a viabilidade.da técnica: (i) para o reconhecimento de fácies litológicas e fases minerais, (ii) para a investigação dos materiais in situ por equipamentos portáteis, (iii) para dar suporte ao planejamento de lavra de curto e longo prazo, e (iv) para aplicações multidisciplinares nos estágios pré e sinindustrialização. Desta forma, a pesquisa contemplou o objetivo de caracterizar os mais clássicos tipos de MPCs brasileiras, possibilitando o desenvolvimento de novas técnicas de explotação adequada a cada caso, considerando um controle de qualidade ideal. Adicionalmente, a análise integrada dos dados permitiu avanços no entendimento da geometria e gênese desses depósitos, os quais poderão ser utilizados em etapas futuras de prospecção dessas commodities. / Abstract: Raw ceramic materials (CM) are geological resources that play a fundamental role in the economy ofhigh1y developed countries. However, in Brazil there is a historical tendency in disregarding investments in the prospecting and exploitation of these non-metallic commodities, in contrast to the metallic equivalents. As a function of that, current mining approaches are yet too empirical and the quality control precarious, exception made to a few deposits administered by large mining companies. fu this sense, there has been a c1ear technological gap to be filled in this sector in Brazil. Reflectance Spectroscopy (RE), based on visible, near-inftared and shortwave inftared wayelengths, is a key remote sensing tool and effective in detecting Fe- and Al-bearing oxides and hydroxides, carbonates 8l1d phyllosilicates. Its potential use to the spectral-mineralogical characterization of CMs is significant, as it is a quick,operational, nondestructive technique that requires no sample preparation and that can be use for measuring materials in situo Considering the complexities involved in this characteyization, the objectives of this research were: (i) to evaluate the efficacy of ER in separating ores fades and associated rocks; (ii) to propose spectral-mineralogical models for the deposits, (iii) to analyze the possibility to map minerals associated to the deposits, and (iv) to determine parameters that might help in the c1assification of ores employed by the industry. In this context, three important deposits (peculiar and representative Brazilian metalotects) of ceramic materials were chosen for the investigation: (i) Pyrophyllite (agalmatolite, for reftactory pottery) in Mateus Leme (Minas Gerais), (ii) Ta1c (for ceramic coverings)in Ponta Grossa (PR) and, (iii) Kaolinite (ball-c1ay, for sanitaryware and china pottery) in São Simão (SP). In all of these deposits, the materials were carefu11y c1assified as regards both mineral composition and industrial applications, with detection of both foremost minerals and specimens yet unknown in the deposits. Similarly, the interactive mapping provided by the c1assification of ASTER multispectral data based on selected spectral endmembers permitted the spatial recognition of the abundances, concentrations and existing mineral mixtures in the deposits. The success of the ER in characterizing CMs showed the feasibility of the technique (i) for the recognition of lithologic facies and mineral phases, (ii) for the analysis of geologic materials in situ by portable instruments, (iii) to provide support to the planning of short- to longterm mining and, (iv) for multidisciplinary applications during pre- to contemporary-industrialization stages. Consequently, the main objective of the overall research to characterize a multitude of c1assic Brazilian CMs was achieved, allowing the development of new methods for quality controlled exploitation of distinct ceramic ores. Additionally, the integrated analysis of the data permitted advancements in the understanding of the geometry and genesis of those deposits, which could be utilized in future phases of prospecting of those commodities. / Doutorado / Metalogenese / Doutor em Ciências

Orientador: Yoshitaka Gushikem / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-12T12:34:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maroneze_CamilaMarchetti_D.pdf: 2513143 bytes, checksum: e060b55725fd3d82055ff22070325cb0 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Este trabalho reporta a preparação, caracterização e aplicação de um novo material carbono cerâmico eletricamente condutor, SiO2/TiO2/Grafite. O método sol-gel foi empregado como procedimento de síntese e permitiu a inclusão de carbono grafite por toda a estrutura porosa do óxido misto SiO2/TiO2. Análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV) acoplada com espectroscopia de energia dispersiva (EDS) mostram que os materiais sintetizados apresentam-se altamente homogêneos quanto à distribuição e dispersão dos componentes na matriz, sem indícios de segregação de fase ou da formação de domínios dos óxidos puros. As matrizes apresentaram alta estabilidade térmica, nas quais não se observou a cristalização do TiO2 em temperaturas abaixo de 1000 °C. Os valores de energia de ligação para o nível 2p do Ti obtidos por espectroscopia fotoeletrônica excitada por raios X (XPS) revelam a possível inserção de átomos de Ti em sítios tetraédricos da sílica bem como a existência de ligações Si-O-Ti na interface entre os óxidos. Tais ligações são tidas como as responsáveis pela estabilização e baixa mobilidade do Ti nas matrizes cerâmicas. Imagens de campo escuro obtidas por microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução (HRTEM) permitiram observar que os cristalitos de grafite encontram-se dispersos em toda a extensão das partículas, sem localização preferencial. Duas reações químicas foram realizadas entre os grupos Ti-OH presentes na superfície e espécies ácidas como o H3PO4 e SbCl5, dando origem a materiais do tipo SiO2/TiO2/Fosfato/Grafite e SiO2/TiO2/Sb2O5/Grafite, com interessantes propriedades de troca iônica. Estes materiais foram então avaliados e utilizados como substratos condutores na construção de eletrodos carbono cerâmicos que foram modificados quimicamente através da adsorção do corante catiônico azul de meldola. Os eletrodos modificados apresentaram bom desempenho e atividade catalítica frente à oxidação da coenzima b-NADH, reduzindo drasticamente o potencial de oxidação em relação a eletrodos convencionais. O material SiO2/TiO2/Grafite se mostra como uma promissora alternativa no desenvolvimento de sensores eletroquímicos, atuando como um substrato condutor robusto e versátil para a confecção de novos eletrodos de trabalho carbono cerâmicos / Abstract: This work reports the preparation, characterization and application of a new electrically conducting carbon ceramic material, SiO2/TiO2/Grafite. The sol-gel methodology was used as synthesis procedure and allowed the incorporation of carbon graphite all over the porous structure of the mixed oxide SiO2/TiO2. Scanning electronic microscopy (SEM) images coupled to energy dispersive spectroscopy (EDS) showed materials with high degree of homogeneity related to the distribution and dispersion of the components in the matrix, with no evidence of phase segregation or formation of pure oxide domains. The matrices presented high thermal stability, in which we do not observed the TiO2 crystallization bellow the temperature of 1000 °C. The binding energy values for Ti 2p level obtained by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) revealed possible insertion of Ti atoms in tetragonal sites of silica as well as the existence of Si-O-Ti linkages at the interface between the oxides. Such linkages are pointed as the responsible by the stabilization and low mobility of Ti in the ceramic matrix. Dark field high resolution transmission electronic microscopy images allowed us to observe that the graphite crystallites are well dispersed through the particles, with no preferential location. Two chemical reactions were carried out between the Ti-OH groups found on the surface and acidic species H3PO4 and SbCl5, resulting in materials like SiO2/TiO2/Fosfato/Graphite and SiO2/TiO2/Sb2O5/Graphite. These materials were utilized as conducting supports in the construction of carbon ceramic electrodes that were chemically modified by the adsorption of the cationic dye meldola blue. The modified electrodes presented good performance and catalytic activity toward b-NADH oxidation, decreasing drastically the oxidation potential when compared to conventional electrodes. The SiO2/TiO2/Graphite material has shown to be a promising alternative in the development of electrochemical sensors, acting as a robust and versatile conducting substrate for the construction of new carbon ceramic electrodes / Doutorado / Quimica Organica / Doutor em Ciências

Orientadores: Carmenlucia Santos Giordano Penteado, Rosa Cristina Cecche Lintz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-23T13:28:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_EduardoVivianide_M.pdf: 11055616 bytes, checksum: 82af00a95df602cc5680e358c06bbe57 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Neste trabalho, a utilização do resíduo da retífica de placas cerâmicas de revestimentos em peças pré-moldadas de concreto para uso em pavimento intertravado, em bases técnica e ambiental, foi investigada. Foram realizados estudos em ambiente laboratorial utilizando o resíduo cerâmico como substituto parcial da areia e do cimento nas porcentagens de 5% a 30% em massa. Foram produzidas peças pré-moldadas de concreto para avaliação da resistência à compressão e absorção de água e os dados obtidos foram analisados estatisticamente utilizando-se ANOVA seguida de teste de Tukey. Em relação à resistência mecânica e absorção de água, a substituição de areia pelos resíduos cerâmicos apresentou melhores resultados em comparação ao controle. Porém, a substituição do cimento pelo resíduo de porcelanato nas maiores proporções de incorporação apresentou um decréscimo da resistência mecânica e aumento da absorção de água. Os resultados deste estudo demonstram a viabilidade da utilização do resíduo da retífica de placas cerâmicas como elemento substituto parcial da areia e do cimento na produção de concreto para uso em pisos intertravados. A utilização do resíduo de revestimento leva à economia dos recursos naturais, contribuindo para a sustentabilidade ambiental / Abstract: In this work the use of grinding waste of coating ceramic tiles production in interlocking pavement blocks was investigated. Technical and environmental issues were studied. Laboratory studies were conducted using the ceramic waste as partial replacement of sand and cement from 5% to 30% in mass. Precast concrete specimens were produced, compressive strength and water absorption evaluated and data statistically analyzed using ANOVA followed by Tukey test. In relation to compressive strength and water absorption, when the ceramic wastes were used as substituent of sand better results were obtained in relation to the control. But when the porcelain wastes were used as substituent of cement in the highest proportions, a decrease of compressive strength and increase in water absorption was observed. The results indicated the technical feasibility of using grinding waste to partially substitute sand and cement in concrete production to be used in interlocking paving production. The use of grinding ceramic wastes as described in this work leads to the economy of natural resources, contributing to environmental sustainability / Mestrado / Tecnologia e Inovação / Mestre em Tecnologia