Laboratory testes with quality data in Dentistry

In laboratory tests, just following the manufacturer’s instructions of materials or equipments may not be enough to obtain reliable data. Thus, intra and inter-examiners studies may be required. The aim of this study was to illustrate the application of the Intraclass Correlation Coefficient (r) in a study related to the color changing and hardness of composite resin conducted by two examiners. The color and hardness of 10 specimens of composite resin were evaluated by a colorimetric spectrophotometer and hardness tester, respectively, at two different times. Two trained examiners performed two measurements with an interval of one week. Specimens were stored in artificial saliva at 37±1ºC for 7 days. The Intraclass Correlation was used for analysis of intra and inter-examiner reproducibility. The intra-examiner reproducibility was 0.79, 0.44 and 0.76 for L, a and b color coordinates for the examiner 1 and 0.84, 0.23, 0.21 for examiner 2. For hardness, r-values were 0.00 and 0.23 for the examiner 1 and 2, respectively, showing unsatisfactory agreement on color and hardness evaluation for both examiners. It was noted that only the observation of protocol for use of equipment and examiners training were not sufficient to collect reliable information. Thus, adjustments in the experimental protocol were made and devices were produced to standardize the measurements. The reproducibility study was performed again. For examiner 1, values as 0.90, 0.59 and 0.79 were verified for L, a and b coordinates and, for examiner 2 were obtained values of 0.90, 0.75, 0.95. In relation to hardness, r-values of 0.75 and 0.71 were obtained for examiners 1 and 2, respectively. The inter-examiner reproducibility was 0.86, 0.87, 0.91 for L, a and b coordinates and 0.79 for hardness. It was concluded that intra and inter-examiner calibration is essential for obtaining quality measurements in laboratory tests.

Reciclagem de cavacos para a formação de carbonetos de titânio no metal de solda produzido por soldagem GTAW em aço-carbono

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Desenvolvimento de um durômetro portátil para madeiras com o uso de transdutor de deslocamento

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Sinais digitais de um durômetro portátil para a estimativa de propriedades de madeiras para dormentes

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Determinación de la microdureza de la dentina coronaria previamente acondicionada

La dureza es una de las propiedades utilizadas para comparar tanto los materiales restauradores como los tejidos biológicos. El objetivo de este trabajo es determinar la microdureza de la dentina coronaria en dientes sin acondicionar y luego acondicionados con EDTA al 17%. Para este estudio se seleccionaron 30 muestras de dentina de dientes recientemente extraídos. Los elementos fueron seccionados longitudinalmente con discos de diamante de doble corte (Horico), con abundante refrigeración acuosa, a nivel coronario, y serán conservados en saliva artificial (laboratorio NAF) a 37°C. La medición de la microdureza dentinaria se realizó con un microdurómetro Vickers, con una carga de 50g durante 30 s. Los datos fueron recolectados en una planilla ad hoc y procesados estadísticamente mediante el Test de Student.

Resistência à abrasão de aço Hadfield para britadores: efeito do tamanho do abrasivo e do pH do meio.

Neste trabalho, foi investigado o efeito do tamanho do abrasivo e do pH do meio na resistência ao desgaste abrasivo do aço H-13 com matriz martensítica e do aço Hadfield com matriz austenítica. Ensaios de abrasão foram realizados utilizando o equipamento roda de borracha a úmido, variando o tamanho do abrasivo entre 0,15 e 2,40 mm e o pH do meio entre 5,5 e 12,8. As microestruturas dos materiais estudados foram analisadas utilizando microscopia óptica, as superfícies de desgaste e as partículas de desgaste foram analisadas em microscópio eletrônico de varredura. A macrodureza e a microdureza, antes e após os ensaios, foram obtidas utilizando durômetro Vickers. A topografia da região central da superfície de desgaste foi obtida utilizando Perfilometria 3D, visando obter valores de profundidade de penetração do abrasivo. Os resultados mostraram que o aço Hadfield é mais resistente do que o aço H-13 em todos os valores de pH e tamanhos de abrasivo utilizados. Para os dois materiais, a perda de massa aumenta linearmente até um tamanho crítico de abrasivo (TCA) e, após este, a mesma continua a aumentar, mas com uma intensidade menor. Para os dois materiais e para todos os tamanhos de abrasivo, o aumento do pH do meio resultou em menores perdas de massa, sendo este efeito maior para os dois menores tamanhos de abrasivo. Para maiores valores de pH, foram observadas menores profundidades de penetração do abrasivo. A microdureza da superfície de desgaste do aço H-13 sofreu um pequeno aumento com o aumento do tamanho do abrasivo enquanto que para o aço Hadfield esse aumento foi mais intenso. A análise das partículas de desgaste mostraram que, para todas as condições ensaiadas, os debris do aço H-13 tinham duas morfologias, contínuas e descontínuas enquanto que os cavacos do aço Hadfield foram sempre descontínuos. Para os dois materiais, foram observados dois micromecanismos de desgaste, sendo eles microcorte e microsulcamento. Por fim, os resultados apresentados neste trabalho sugerem que a análise de desempenho do aço Hadfield em serviço deve considerar o pH do meio bem como a granulometria do abrasivo em contato.

Abrasion resistance of fibre reinforced concrete floors

This thesis focuses on the investigation of the abrasion resistance of fibre reinforced concrete floors at both the macro and micro levels. A literature review of the available literature concerning subjects allied to the current project is included. This highlights themes relevant to wear mechanisms and the factors influencing it: factors that affect the abrasion resistance of concrete and several test methods for assessing it; and the historical development of fibres and the properties of different fibre types and their influence on concrete. Three accelerated abrasion testers were compared and critically discussed for their suitability for assessing the abrasion resistance of concrete floors. Based on the experimental findings one accelerated abrasion apparatus was selected as more appropriate to be used for carrying out the main investigations. The laboratory programme that followed was undertaken to investigate the influence of various material and construction factors on abrasion resistance. These included mix variations (w/c ratio), fibre reinforcement, geometry, type and volume, curing method and superplasticizing agents. The results clearly show that these factors significantly affected abrasion resistance and several mechanisms were presumed to explain and better understand these observations. To verify and understand these mechanisms that are accountable for the breakdown of concrete slabs, the same concrete specimens that were used for the macro-study, were also subjected to microstructutural investigations using techniques such as Microhardness examination, Mercury intrusion porosimetry and Petrographic examination. It has been found that the abrasion resistance of concrete is primarily dependent on the microstructure and porosity of the concrete nearest to the surface. The feasibility of predicting the abrasion resistance of fibre reinforced concrete floors by indirect and non-destructive methods was investigated using five methods that have frequently been used for assessing the quality of concrete. They included the initial surface absorption test, the impact test, ball cratering, the scratch test and the base hardness test. The impact resistance (BRE screed tester) and scratch resistance (Base hardness tester) were found to be the most sensitive to factors affecting abrasion resistance and hence are considered to be the most appropriate testing techniques. In an attempt to develop an appropriate method for assessing the abrasion resistance of heavy-duty industrial concrete floors, it was found that the presence of curing/sealing compound on the concrete surface at the time of accelerated abrasion testing produces inappropriate results. A preliminary investigation in the direction of modifying the Aston accelerated abrasion tester has been carried out and a more aggressive head has been developed and is pending future research towards standardisation.

Avaliação do desempenho do aço D6 tratado termicamente e netretado em plasma com gaiola catódica visando aplicação industrial

In this research there was an evaluation of the best conditions of nitriding in plasma within a cathodic cage at an atmosphere of 80% N2-20%H2 in samples of tool manganese steel AISI D6, cold working, treated thermally in the following conditions: tension relief, treated thermally to temperature of maximum heat, temperate heat and temperate and temperate heat. A pressure of 2.5mbar and temperatures of 400 and 300ºC com treatment time of two and three hours were used to evaluate its performance as cutting tool (punch) of bicycle backs. Hardness, micro-structural aspects (layer thickness, interface, grain size etc), and crystal phases on the surface were appraised. When treated to tension relief, thermally treated to maximum heat temperature, temperature and temperate heat, the samples presented hardness levels of 243HV, 231HV, 832HV, and 653HV, respectively. The best nitrification conditions were: four hours and 300ºC for heat samples. A superficial hardness of 1000HV and a 108µm thickness for the nitrided layer were found in these samples

Esterelização de esmalte bovino por meio de irradiação por microondas: efeito sobre a microdureza superficial e resistência à desmineralização

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Comparison of Moe's Scale of Hardness with the Rockwell, Brinell, and Scaleroscope Scales.

Moe's scale of hardness as used in mineralogy is admittedly rather indefinite, and no exact hardnesses are measured. The Rockwell, Brinell, and Scaleroscope machines give quite definite results which may be easily reproduced at any time. The purpose of this investigation is to determine whether any definite relation exists between Moe's hardness and the hardness as measured by those machines commonly used for the determination of hardness of metals. If such a relation were found it would provide a more definite and accurate measure of the hardness of minerals.

Factors influencing stick-slip motion: effect of hardness, crystal structure and surface texture

In the present investigation, efforts were made to study the different frictional responses of materials with varying crystal structure and hardness during sliding against a relatively harder material of different surface textures and roughness. In the experiments, pins were made of pure metals and alloys with significantly different hardness values. Pure metals were selected based on different class of crystal structures, such as face centered cubic (FCC), body centered cubic (BCC), body centered tetragonal (BCT) and hexagonal close packed (HCP) structures. The surface textures with varying roughness were generated on the counterpart plate which was made of H-11 die steel. The experiments were conducted under dry and lubricated conditions using an inclined pin-on-plate sliding tester for various normal loads at ambient environment. In the experiments, it was found that the coefficient of friction is controlled by the surface texture of the harder mating surfaces. Further, two kinds of frictional response, namely steady-state and stick-slip, were observed during sliding. More specifically, stead-state frictional response was observed for the FCC metals, alloys and materials with higher hardness. Stick-slip frictional response was observed for the metals which have limited number of slip systems such as BCT and HCP. In addition, the stick-slip frictional response was dependent on the normal load, lubrication, hardness and surface texture of the counterpart material. However, for a given kind of surface texture, the roughness of the surface affects neither the average coefficient of friction nor the amplitude of stick-slip oscillation significantly.

Avaliação in vitro do efeito da incorporação de clorexidina nas propriedades físicas e na atividade antibacteriana de resinas acrílicas autopolimerizáveis

Objetivo. O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito da incorporação de diacetato de clorexidina (CDA), em diferentes concentrações e tempos de armazenamento, nas propriedades físicas e na atividade antibacteriana de resinas acrílicas, utilizadas na confecção de coroas e pontes provisórias. Métodos. Fase I: Foram confeccionados 150 corpos de prova retangulares (3,0 mm X 10 mm X 64 mm), de acordo com a norma ISO 1567 e 150 corpos de prova quadrados (10 mm X 10 mm X 2,0 mm), utilizando-se duas resinas acrílicas autopolimerizáveis, Duralay (Reliance Dental Mfg. Co.) e Dencor (Clássico). Os corpos de prova foram distribuídos em 30 grupos (n=10/grupo) de acordo com a concentração de CDA incorporada às resinas (p/p) (A) 0%, (B) 1%, (C) 2%, (D) 4%, (E) 5%, em função do tempo de armazenamento em água destilada, a 37C (T0 2h, T1 7 dias, T2 30 dias). Foram realizados os ensaios de microdureza Knoop, em microdurômetro Micromet 5104, Buehler (N), rugosidade superficial (Ra), em rugosímetro digital Mitutoyo Surftest SJ-201 (n=5) e resistência à flexão em três pontos (MPa), em uma máquina de ensaio universal EMIC MF 200 DL (n=5). Fase II: Adicionalmente, a atividade antibacteriana dos materiais sobre Streptococcus mutans foi determinada através da realização de testes de difusão em meio BHI, sendo para isso confeccionados 30 corpos de prova em forma de disco (12 mm X 3,0 mm) com as mesmas 5 concentrações (n=3/grupo). Os resultados foram tabulados e submetidos à análise estatística three-way ANOVA (Fase I) e two-way ANOVA (Fase II). Resultados. ANOVA mostrou que a adição de CDA não provocou alteração significativa na resistência à flexão dos materiais testados. A resistência à flexão é inversamente proporcional ao tempo para a resina Dencor e diretamente proporcional ao tempo para a resina Duralay. Houve aumento da microdureza com o acréscimo de CDA ao material Dencor com relação ao grupo controle, enquanto que no material Duralay a CDA não interferiu significativamente nesta propriedade. A rugosidade superficial aumentou significativamente (p<0,001) com o tempo e com o aumento da concentração de clorexidina na resina Dencor e não provocou alteração significativa em Duralay. Os testes de difusão em ágar demonstraram atividade antimicrobiana significativa (p<0,05) em todos os grupos, quando comparados ao grupo-controle. A inibição ao crescimento de Streptococcus mutans foi maior com o aumento da concentração desta substância. A resina Dencor apresentou maior halo de inibição do que a resina Duralay. Conclusões. Os resultados deste estudo sugerem que a incorporação de clorexidina aos materiais testados exibiu efeito antibacteriano contra S. mutans, sem contudo afetar de maneira crítica as propriedades físicas avaliadas.

Influence of light guide tip used in the photo-activation on degree of conversion and hardness of one nanofilled dental composite

The aim of this study was to evaluate the degree of conversion and hardness of a dental composite resin Filtek (TM) Z-350 (3M ESPE, Dental Products St. Paul, MN) photo-activated for 20 s of irradiation time with two different light guide tips, metal and polymer, coupled on blue LED Ultraled LCU (Dabi Atlante, SP, Brazil). With the metal light tip, power density was of 352 and with the polymer was of 456 mW/cm(2), respectively. Five samples (4 mm in diameter and 2mm in thickness-ISO 4049), were made for each Group evaluated. The measurements for DC (%) were made in a Nexus-470 FT-IR, Thermo Nicolet, E.U.A. Spectroscopy (FTIR). Spectra for both uncured and cured samples were analyzed using an accessory of reflectance diffuse. The measurements were recorded in absorbance operating under the following conditions: 32 scans, 4 cm(-1) resolution, 300-4000 cm(-1) wavelength. The percentage of unreacted carbon double bonds (% C=C) was determined from the ratio of absorbance intensities of aliphatic C=C (peak at 1637 cm(-1)) against internal standard before and after curing of the sample: aromatic C-C (peak at 1610 cm(-1)). The Vickers hardness measurements (top and bottom surfaces) were performed in a universal testing machine (Buehler MMT-3 digital microhardness tester Lake Bluff, Illinois USA). A 50 gf load was used and the indenter with a dwell time of 30 s. The data were submitted to the test t Student at significance level of 5%. The mean values of degree of conversion for the polymer and metal light guide tip no were statistically different (p = 0.8389). The hardness mean values were no statistically significant different among the light guide tips (p = 0.6244), however, there was difference between top and bottom surfaces (p < 0.001). The results show that so much the polymer light tip as the metal light tip can be used for the photo-activation, probably for the low quality of the light guide tip metal.

Tratamento superficial DUPLEX com TiN e CrN de aços ferramenta da classe AISI H13 para matrizes de injeção de ligas de alumínio

Este trabalho apresenta um estudo de camada “duplex” em aços para trabalho à quente da classe AISI H13, com enfoque em matrizes de injeção de ligas de alumínio, visando otimizar a vida das matrizes atuando tanto sobre os mecanismos de ataque superficial da matriz pelo alumínio como sobre a formação de trincas por fadiga térmica. O tratamento duplex consistiu em nitretação à plasma, com gás contendo 5% de nitrogênio e diferentes parâmetros de tempos e temperaturas, sendo as amostras posteriormente revestidas com nitreto de titânio (TiN) ou nitreto de cromo (CrN). As camadas nitretadas foram avaliadas através de análises metalográficas, perfis de dureza e difração de raios X, buscando caracterizar e qualificar a camada nitretada. Tendo sido observado na difração de raios X a presença de camada de compostos (nitretos de ferro ε e γ’) mesmo com a utilização de gás pobre em nitrogênio, foram também avaliados substratos nitretados sem a remoção mecânica dos nitretos e com um polimento para remoção destes antes da deposição. A rugosidade dos substratos nitretados com e sem a realização do polimento mecânico também foram determinados, buscando relação deste parâmetro com os resultados obtidos. O conjunto camada nitretada e depósitos (TiN ou CrN) com e sem o polimento mecânico após-nitretação foram avaliados em termos de adesão com ensaios de indentação Rockwell C com análise em microscopia eletrônica de varredura (qualitativamente) e com o teste do risco (quantitativamente) avaliando tanto as cargas críticas para a falha do filme como o modo de falha também em microscopia eletrônica de varredura. Além disso, foram realizados testes de fadiga térmica em banho de alumínio para simulação e avaliação do desempenho da camada “duplex” em condições de trabalho, bem como foram testadas duas condições de nitretação com TiN ou CrN em regime industrial. Os resultados mostram ganhos de adesão crescentes com o aumento dos tempos e das temperaturas de nitretação, além de maiores ganhos com a remoção mecânica (polimento) do substrato nitretado antes da deposição dos filmes. O comportamento, frente às condições de trabalho também foi superior para condições de nitretação com maiores tempos e temperaturas, tanto nos ensaios de laboratório com nos testes em regime industrial.