Characteristics of the interface of a laser-quenched steel substrate and chromium electroplate

The interface of a laser-discrete-quenched steel substrate and as-deposited chromium electroplate was investigated by ion beam etching, dissolving-substrate-away and using a Vickers microhardness tester, in an attempt to reveal the mechanism that the service life of the chromium-coated parts is increased by the duplex technique of laser pre-quenching plus chromium post-depositing. The laser quenching of the steel substrate can reduce the steep hardness gradient at the substrate/chromium interface and improve the load-bearing capacity of chromium electroplate. Moreover, the laser quenching prior to plating has an extremely great effect on the morphologies and microstructure of the substrate/chromium interface: there is a transient interlayer at the original substrate/chromium interface while there is not at the laser-quenchedzone/chromium interface; the near-substrate surface microstructure and morphologies of the free-standing chromium electrodeposits, whose substrate was dissolved away with nital 30% in volume, inherit the periodically gradient characteristics of the laser-discrete-quenched substrate surface. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

A moving-coil designed micro-mechanics tester with application on MEMS

A moving-coil designed micro-mechanics tester, named as MicroUTM (universal testing machine), is in-house developed in this paper for micro-mechanics tests. The main component is a moving coil suspended in a uniform magnetic field through a set of springs. When a current passes through the coil, the electromagnetic force is proportional to the magnitude of the current, so the load can easily be measured by the current. The displacement is measured using a capacitive sensor. The load is calibrated using a Sartorius BP211D analytical balance, with a resolution/range of 0.01 mg/80 g or 0.1 mg/210 g. The displacement is calibrated using a HEIDENHAIN CT-6002 length gauge with an accuracy of +/- 0.1 mu m. The calibration results show that the load range is +/- 1 N and the displacement range is +/- 300 mu m. The noise levels of the load and displacement are 50 mu N and 150 nm, respectively. The nonlinearity of the load is only 0.2%. Several in-plane load tests of the MEMS micro-cantilever are performed using this tester. Experimental results, with excellent repeatability, demonstrate the reliability of the load measurement as well as the flexible function of this tester.

Factors Resulting In Micron Indentation Hardness Descending In Indentation Tests

Some factors that affect the experimental results in nanoindentation tests such as the contact depth, contact area, load and loading duration are analyzed in this article. Combining with the results of finite element numerical simulation, we find that the creep property of the tested material is one of the important factors causing the micron indentation hardness descending with the increase of indentation depth. The analysis of experimental results with different indentation depths demonstrates that the hardness decrease can be bated if the continuous stiffness measurement technique is not adopted; this indicates that the test method itself may also be one of the factors causing the hardness being descended.

A. An investigation of the relation between the tensile strength and (Brinell) hardness of non-ferrous alloys. B. A design of a fatigue testing machine for a college laboratory

[no abstract]

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.

Design and construction of a static tester for blue ray optical storage

Blue ray optical storage is one of the important trends in the area of information storage, and attracts a number of researchers. Static tester for blue ray optical storage plays an important role in storage media research. We designed and constructed a static tester, in which modularization makes it very convenient to expand function. Employment of modulation/demodulation technique weakens test error so as to increase test precision. Focus move mode and the nano-positioners facilitate the relocation of recording marks. Only one laser with wavelength 406.7 nm is used. In this paper, system design and characteristics are represented in detail, and some experimental results are also given to show that the static tester can perform successfully, acting as research platform for blue ray optical storage. (c) 2005 Elsevier GmbH. All rights reserved.

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.

Sensitivity of wear rates in the micro-scale abrasion test to test conditions and material hardness

Micro-scale abrasion (ball cratering) tests were performed with different combinations of ball and bulk specimen materials, under different test conditions, such as load and abrasive slurry concentration. Wear modes were classified into two types: with rolling particle motion and with grooving particle motion. Wear rates observed with rolling particle motion were relatively insensitive to test conditions, whereas with grooving motion they varied much more. It is suggested that rolling abrasion is therefore a more appropriate mode if reproducible test results are desired. The motion of the abrasive particles can be reliably predicted from the knowledge of hardnesses and elastic properties of the ball and the specimen, and from the normal load and the abrasive slurry concentration. General trends in wear resistance measured in the micro-scale abrasion test with rolling particle motion are similar to those reported in tests with fixed abrasives with sliding particle motion, although the variation in wear resistance with hardness is significantly smaller. © 2004 Published by Elsevier B.V.