CHARACTERIZATION AND MICROHARDNESS OF ELECTRODEPOSITED Ni-W COATINGS OBTAINED FROM GLUCONATE BATH

Ni-W alloy coatings are electrodeposited with direct and pulse current using gluconate bath at pH5. Effects of direct current (DC) and pulse current (PC) on structural characteristics of the coatings have been investigated by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDXS), X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FESEM), atomic force microscopy (AFM), differential scanning calorimetry (DSC) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). EDXS shows that W contents are 13.3 and 12.6 at.% in DC and PC (10:40) Ni-W coatings, respectively. FESEM analysis exhibits the homogeneous coarse nodular morphology in DC plated deposits. DSC studies reveal that Ni-W coatings are thermally stable up to 400 degrees C. XPS studies demonstrate that DC plated coating has significant amount of Ni and W in elemental form along with their respective oxidized species. In contrast, mainly oxidized metals are present in the as-deposited coatings prepared with PC plating. The microhardness of pulse current (100:400) deposited Ni-W coating is about 750HK that is much higher than DC plated coating (635 HK). Heat treatment of the deposits carried out at different temperatures show a significant increase in microhardness which can be comparable with hard chromium coatings.

Microhardness Studies of Vapour Grown Tin (II) Sulfide Single Crystals

Earth abundant tin sulfide (SnS) has attracted considerable attention as a possible absorber material for low-cost solar cells due to its favourable optoelectronic properties. Single crystals of SnS were grown by physical vapour deposition (PVD) technique. Microindentation studies were carried out on the cleaved surfaces of the crystals to understand their mechanical behaviour. Microhardness increased initially with the load, giving sharp maximum at 15 g. Quenching effect has increased the microhardness, while annealing reduced the microhardness of grown crystals. The hardness values of as-grown, annealed and quenched samples at 15 g load are computed to be 99.69, 44.52 and 106.29 kg/mm(2) respectively. The microhardness of PVD grown crystals are high compared to CdTe, a leading low-cost PV material. The as-grown faces are found to be fracture resistant.

Comparação in vitro do desgaste dental em função da dureza de três diferentes tipos de materiais antagonistas

O objetivo deste estudo foi comparar in vitro o desgaste dental de pré-molares (PM) e molares (M) e sua relação com o valor de dureza Vickers dos materiais utilizados como antagonistas em uma máquina de abrasão simulada para provocar o desgaste nos dentes testados. Os materiais antagonistas utilizados foram VeraBond II (liga de Ni-Cr), Solidex (resina composta) e IPS Empress 2 (cerâmica). Para cada ensaio de dureza, foram preparados seis corpos-de-prova de cada material, os quais foram polidos sob refrigeração, com ciclo de 20 min para cada granulação. Num microdurômetro (HMV-2), foram realizadas três mossas por quadrante, cada uma sob carga de 19,614 N por 30 s, totalizando 12 mossas de base quadrada com ângulo de 136 entre os planos. O teste de abrasão foi realizado numa máquina simuladora de abrasão, freqüência de 265 ciclos/min e 4,4 Hz, com um percurso do antagonista de 10 mm à velocidade de 88 mm/s. Cada dente foi testado em oposição a um antagonista (foram 6 pares dente/material para cada grupo), em água deionizada, sob carga de 5 N, por 150 min, num total de 39.750 ciclos. Foram utilizados dezenove dentes 1 pré-molares, dezenove 3 molares e confeccionados doze antagonistas em cada material em forma de pastilha. Cada grupo de seis dentes foi testado em oposição a seis antagonistas do mesmo material. Ademais, um dente 1 pré-molar (PM) e um dente 3 molar (M) foram testados em oposição ao Plexiglass. Com relação ao desgaste do esmalte dentário (PM+M) segundo o material antagonista, o teste de Kruskal-Wallis evidenciou diferença significativa com p-valor < 0,001 e o teste de Mann-Whitney evidenciou diferença significativa nas comparações PM+M/resina X PM+M/metal (p-valor < 0,001), PM+M/resina X PM+M/cerâmica (p-valor < 0,001) e PM+M/metal X PM+M/cerâmica (p-valor = 0,002). A análise isolada, considerando pré-molares e molares separadamente, encontrou diferença significativa em relação ao desgaste do esmalte dentário no teste de Kruskall-Wallis, porém não detectou diferença significativa no teste de comparação múltipla Mann-Whitney quando comparou o desgaste sofrido pelo PM/metal em relação ao PM/cerâmica. Em relação à dureza Vickers detectou-se diferença significativa da dureza dos materiais no teste de Kruskall-Wallis (p-valor < 0,001) e também no teste de Mann-Whitney nas comparações múltiplas com p-valor = 0,002. Comparando-se a dureza com a perfilometria, observou-se uma correlação estatisticamente significativa (p ≤ 0,05) na correlação negativa (ρ= -0,829) entre a dureza do metal como material antagonista e o desgaste do esmalte dentário do dente molar. Os resultados sugeriram que todo material restaurador indireto estudado causou desgaste ao esmalte dentário quando submetido a forças de simulação de abrasão com carga. Embora tenha sido observada correlação entre dureza e resistência à abrasão, essa correlação foi pouco significativa.

Avaliação do potencial remineralizante de pastas e soluções com compostos bioativos no esmalte dental bovino submetido a ciclos de desafio erosivo

O objetivo deste estudo foi avaliar in vitro por meio da Fluorescência de Raios X por Dispersão de Energia (XRF), Microdureza Vickers (MV) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) o efeito remineralizante de diferentes princípios bioativos, tais quais, nanopartículas de hidroxiapatita de cálcio (nanoHAp) associadas ou não a fluoreto, fosfopeptídeos de caseína do leite e fosfato de cálcio amorfo (CPP-ACP) associados ou não a fluoreto, fluoreto de sódio e saliva no esmalte dental bovino submetido a ciclagem des-remineralizante simulando lesão erosiva por alto desafio ácido. Foram obtidos 58 corpos de prova (CP) a partir de 58 incisivos bovinos que foram divididos aleatoriamente em 8 grupos, com 7 CP cada um e 2 CP para obtenção de imagem em MEV do esmalte hígido. Cada grupo foi denominado conforme os respectivos tratamentos a serem utilizados. Grupo 1 (G1) Controle; Grupo 2 (G2) Desensibilize Nano P experimental (nanopartículas de hidroxiapatita de cálcio); Grupo 3 (G3) Desensibilize Nano P (nanopartículas de hidroxiapatita de cálcio e flúor); Grupo4 (G4) GC Tooth Mousse (CPP-ACP, fosfopeptídios de caseína e fosfato de cálcio amorfo Recaldent ); Grupo 5 (G5) GC Tooth Mousse Plus (CPP-ACP, fosfopeptídios de caseína e fosfato de cálcio amorfo Recaldent + 900 ppm de flúor); Grupo 6 (G6) solução aquosa de fluoreto de sódio (0,05%); Grupo 7 (G7) solução aquosa de nanopartículas de hidroxiapatita de cálcio (0,375%) e Grupo 8 (G8) solução aquosa de nanopartículas de hidroxiapatita de cálcio (0,375%) + flúor (0,05%). Foram obtidos os valores de XRF e MV antes e depois do tratamento. Durante um período experimental de 10 dias, os CPs foram submetidos a um processo cíclico de des-remineralização incluindo vários ataques diários com ácido cítrico 0,05M (pH 2,3), 6 vezes de 2 minutos ao dia, bem como as aplicações das soluções teste e períodos de remineralização em saliva artificial. O tempo entre os ciclos era de 1,5 h. Foram obtidas imagens em MEV para análise da superfície após o tratamento. Através da análise estatística pelo teste t student (p = 0,05), foram encontrados os seguintes resultados: o grupo controle teve uma desmineralização considerada severa; houve aumento na contagem de P em todos os grupos que receberam tratamento, exceto o G1, igualando ou até mesmo aumentando no caso do G5, em relação a contagem inicial; houve aumento na contagem de Ca em todos os grupos que receberam tratamento, exceto no G1, igualando ou até mesmo aumentando no caso do G4, em relação a contagem inicial; houve perda de microdureza superficial em todos os grupos; o G7 teve comportamento similar ao G1 e o G3 teve comportamento inferior ao G5 em relação ao P. E todos os outros grupos tiveram comportamento superior ao controle; o G4 e o G5 tiveram um comportamento superior ao G2 em relação ao Ca. O G5 teve comportamento superior ao G3 também em relação ao Ca e todos os grupos foram superiores ao controle; o G7 teve comportamento similar ao controle em relação a microdureza superficial e todos os outros grupos foram superiores ao controle.

Influence of processing temperature on microstructure and microhardness of copper subjected to high-pressure torsion

Cu samples were subjected to high-pressure torsion (HPT) with up to 6 turns at room temperature (RT) and liquid nitrogen temperature (LNT), respectively. The effects of temperature on grain refinement and microhardness variation were investigated. For the samples after HPT processing at RT, the grain size reduced from 43 mu m to 265 nm, and the Vickers microhardness increased from HV52 to HV140. However, for the samples after HPT processing at LNT, the value of microhardness reached its maximum of HV150 near the center of the sample and it decreased to HV80 at the periphery region. Microstructure observations revealed that HPT straining at LNT induced lamellar structures with thickness less than 100 nm appearing near the central region of the sample, but further deformation induced an inhomogeneous distribution of grain sizes, with submicrometer-sized grains embedded inside micrometer-sized grains. The submicrometer-sized grains with high dislocation density indicated their nonequilibrium nature. On the contrary, the micrometer-sized grains were nearly free of dislocation, without obvious deformation trace remaining in them. These images demonstrated that the appearance of micrometer-sized grains is the result of abnormal grain growth of the deformed fine grains.

X-ray diffraction, optical microscopy, and microhardness studies of gas nitrided titanium alloys and titanium aluminide

Thermochemical surface gas nitriding of ß21s, Timetal 205 and a Ti–Al alloy was conducted using differential scanning calorimeter equipment, in nominally pure nitrogen at 850 °C and 950 °C (ß21s), 730 °C and 830 °C (Timetal 205), and 950 °C and 1050 °C (Ti–Al) for 1 h, 3 h and 5 h. X-ray diffraction analyses showed new phases formed in the nitrided layer, depending on the alloy and the time and the temperature of nitriding. Microstructures were analyzed using optical microscopy. Cross-sectional microhardness profiles of cross-sectional samples after nitriding were obtained using a Knoop indenter.