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Avaliação do recobrimento biomimétrico em compósitos de alumina-zircônia texturizadas superficialmente com laser de femtossegundo / Evaluation of biomimetic coating in zirconia-alumina composite textured surface with femtosecond laserAmanda Abati Aguiar 15 March 2013 (has links)
O principal objetivo deste trabalho foi estudar a influência do tratamento superficial com laser de femtossegundo em amostras de alumina e compósito de alumina-zircônia estabilizada com ítria para depósito e aderência de apatita. Os resultados obtidos mostraram que houve a formação de apatita sobre as superfícies das amostras que foram texturizadas com laser de femtossegundo e em seguida imersa em 1,5 SBF. Este método biomimético pôde, por conseguinte, tornar estas cerâmicas bioativas. Também houve a formação de apatita na superfície das amostras sem o tratamento a laser. Os efeitos da texturização na superfície para as diferentes cerâmicas e a influência do tempo de imersão em 1,5 SBF são discutidos, a fim de determinar a condição ótima para estimular a deposição e a adesão da apatita na superfície dos materiais. Finalmente, os resultados obtidos das diferentes análises são comparados. A adesão da hidroxiapatita é essencial para interação com o substrato e depende das propriedades das superfícies dos materiais. A qualidade desta adesão influenciará sua morfologia e a capacidade futura de osseointegração. As características de superfície dependem da química de superfície, energia de superfície e topografia de superfície. Geralmente, a reatividade de superfície e energia de superfície pode ser influenciada pelas características de molhabilidade, influenciando o desempenho de biomateriais. A adesão e crescimento da apatita depositada também é função da rugosidade superficial. O tratamento superficial com laser de femtossegundo melhora consideravelmente a adesão da apatita obtida pelo recobrimento biomimético nas superfícies dos materiais. / The main objective of this work was to study the influence of femtosecond laser surface treatment on samples of alumina and composite of zirconia-alumina yttria stabilized for deposit and adhesion of apatite. The results showed that there was apatite formation on the surfaces of the samples that have been textured with femtosecond laser and then immersed in SBF 1.5. This biomimetic method can therefore make these bioactive ceramics. There was also the formation of apatite in the samples without laser treatment. The effects of texturing surface for the different ceramics and the influence of immersion time in SBF 1.5 are discussed in order to determine the optimal conditions to promote the deposition and the adhesion of the apatite in the material`s surface. Finally, the results of the different analyzes are compared. The adhesion of hydroxyapatite is essential for interaction with the substrate and depends on the properties of material´s surface. The quality of this adhesion will influence their morphology and the future ability of osseointegration. The surface characteristics depend on the surface chemical, surface energy and surface topography. Generally, the reactivity of surface and the energy of surface can be affected by wetting characteristics influencing the performance of biomaterials. The adhesion and growth of apatite deposited is also a function of surface roughness. The femtosecond laser surface treatment greatly improves the adhesion of apatite obtained by biomimetic coating on the surfaces of materials.
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Avaliação do recobrimento biomimétrico em compósitos de alumina-zircônia texturizadas superficialmente com laser de femtossegundo / Evaluation of biomimetic coating in zirconia-alumina composite textured surface with femtosecond laserAguiar, Amanda Abati 15 March 2013 (has links)
O principal objetivo deste trabalho foi estudar a influência do tratamento superficial com laser de femtossegundo em amostras de alumina e compósito de alumina-zircônia estabilizada com ítria para depósito e aderência de apatita. Os resultados obtidos mostraram que houve a formação de apatita sobre as superfícies das amostras que foram texturizadas com laser de femtossegundo e em seguida imersa em 1,5 SBF. Este método biomimético pôde, por conseguinte, tornar estas cerâmicas bioativas. Também houve a formação de apatita na superfície das amostras sem o tratamento a laser. Os efeitos da texturização na superfície para as diferentes cerâmicas e a influência do tempo de imersão em 1,5 SBF são discutidos, a fim de determinar a condição ótima para estimular a deposição e a adesão da apatita na superfície dos materiais. Finalmente, os resultados obtidos das diferentes análises são comparados. A adesão da hidroxiapatita é essencial para interação com o substrato e depende das propriedades das superfícies dos materiais. A qualidade desta adesão influenciará sua morfologia e a capacidade futura de osseointegração. As características de superfície dependem da química de superfície, energia de superfície e topografia de superfície. Geralmente, a reatividade de superfície e energia de superfície pode ser influenciada pelas características de molhabilidade, influenciando o desempenho de biomateriais. A adesão e crescimento da apatita depositada também é função da rugosidade superficial. O tratamento superficial com laser de femtossegundo melhora consideravelmente a adesão da apatita obtida pelo recobrimento biomimético nas superfícies dos materiais. / The main objective of this work was to study the influence of femtosecond laser surface treatment on samples of alumina and composite of zirconia-alumina yttria stabilized for deposit and adhesion of apatite. The results showed that there was apatite formation on the surfaces of the samples that have been textured with femtosecond laser and then immersed in SBF 1.5. This biomimetic method can therefore make these bioactive ceramics. There was also the formation of apatite in the samples without laser treatment. The effects of texturing surface for the different ceramics and the influence of immersion time in SBF 1.5 are discussed in order to determine the optimal conditions to promote the deposition and the adhesion of the apatite in the material`s surface. Finally, the results of the different analyzes are compared. The adhesion of hydroxyapatite is essential for interaction with the substrate and depends on the properties of material´s surface. The quality of this adhesion will influence their morphology and the future ability of osseointegration. The surface characteristics depend on the surface chemical, surface energy and surface topography. Generally, the reactivity of surface and the energy of surface can be affected by wetting characteristics influencing the performance of biomaterials. The adhesion and growth of apatite deposited is also a function of surface roughness. The femtosecond laser surface treatment greatly improves the adhesion of apatite obtained by biomimetic coating on the surfaces of materials.
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Texturização superficial de cilindros automotivosSilva, Leonardo Rosa Ribeiro da 23 March 2016 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A texturização superficial é uma importante ferramenta a ser utilizada na diminuição do
atrito em contatos lubrificados, sendo sua eficácia atestada tanto em simulações como
experimentalmente. Uma grande barreira para a utilização em escala industrial da
texturização superficial e a dificuldade de se encontrar métodos de inserção destes padrões
superficiais que combinem rapidez de implementação e baixo custo, tornando assim a técnica
mais competitiva. O objetivo deste trabalho é investigar a viabilidade de se inserir texturas
superficiais na superfície interna de cilindros automotivos de ferro fundido cinzento, utilizando
método de texturização superficial sem mascaramento (MECT), o qual combina baixo custo e
elevada velocidade de texturização. Uma vez estabelecidos os parâmetros de texturização do
método MECT para o ferro fundido cinzento, foram conduzidos ensaios anel-bloco a fim de
comparar os ganhos na redução do atrito e do desgaste de amostras texturizadas quando
comparadas a amostras polidas mecanicamente e eletroquimicamente. O MECT se mostrou
um método viável, rápido e de baixo custo para texturização de camisas de cilindros
automotivos. Nos ensaios anel-bloco as amostras texturizadas superficialmente apresentaram
menores coeficiente de atrito e volume desgastado em relação as amostras polidas
mecanicamente e eletroquimicamente. / Surface texturing is an important tool to be used for reduction of the friction force in
lubricated contacts, being its effectiveness evidenced in simulations and experimentally. A
major barrier to use surface texturing in an industrial scale is the difficulty of finding application
methods of these surface patterns that combine both high speed and low cost, thus making
the surface texturing a more competitive technique. The objective of this work is to investigate
the potentiality of inserting surface textures on the inner surface of an automotive cylinder liner
made of grey cast iron, using Maskless Electrochemical Texturing Method (MECT), which is a
both low cost and high-speed texturing process. Once established the texturing parameters
for the method MECT for the grey cast iron, were made Block-on-Ring tests to compare the
improvement in reducing friction force and wear of the textured samples in comparison with
samples mechanically and electrochemically polished. The method MECT proved to be a
viable method for texturing of automotive cylinder liners, being both fast and low cost. In the
Block-on-Ring tests, the texturized samples showed lower friction coefficient and wear volume
compared to the mechanically and electrochemically polished samples. / Dissertação (Mestrado)
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