Please use this identifier to cite or link to this item: http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/2460
Title: Efeitos corrosivos encontrados em materiais magnéticos empregados em ortodontia.
Authors: Itabaiana Sobrinho, Sisenando
metadata.dc.contributor.advisor: Lana, Sebastiana Luiza Bragança
Keywords: Ortodontia
Campo magnético
Corrosão
Magnetos
Engenharia de materiais
Issue Date: 2006
Publisher: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
Citation: ITABAIANA SOBRINHO, S. Efeitos corrosivos encontrados em materiais magnéticos empregados em ortodontia. 2006. 111 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2006.
Abstract: O emprego de ligas magnéticas permitiu a criação de novas opções em terapias odontológicas, especialmente na Ortodontia, onde a sua utilização já é bastante difundida. A inovação no emprego dos magnetos veio com a introdução de novas ligas magnéticas à base dos elementos terras raras pertencentes à família dos lantanídeos, como as ligas de samário-cobalto (SmCo5) e neodímio-ferro-boro (Nd2Fe14B). Magnetos fabricados com as ligas acima são 20 vezes mais fortes que os magnetos de alumínio-níquel-cobalto. Entretanto, a liga de Nd2Fe14B embora seja três vezes mais forte que SmCo5 é 240 vezes mais susceptível a corrosão em meio bucal. No presente trabalho realizou-se a caracterização estrutural, morfológica e magnética da liga magnética de Nd2Fe14B para emprego ortodôntico e analisou-se as forças magnéticas e os campo magnéticos além do comportamento corrosivo dos magnetos. Para simular o meio bucal e realizar os teste corrosivos os 16 magnetos revestidos em ouro prata (por deposição eletrolítica) foram imersos em uma solução de ácido lático a 1% por um período de 70 dias e os valores de seus campos magnéticos aferidos semanalmente por uma sonda Hall. O elemento Fe liberado na solução ácida foi dosado semanalmente através da espectroscopia de absorção atômica. As amostras magnéticas corroídas foram submetidas às microanálises por meio de MEV e microssonda eletrônica (EDS) nos períodos de 14, 21 e 70 dias (final dos experimentos). Ao final do experimento, foram submetidas à análise de difração de raios X. Foram empregados os testes estatísticos t e ANOVA para verificar diferenças entre as médias dos campos magnéticos de ambos os grupos magnéticos e correlacionar o processo de corrosão dos magnetos com o tempo de experimento respectivamente. A caracterização inicial do material foi feita através de difratometria de raios X, análise térmica (TG/DTA), microscopia eletrônica de varredura e microssonda eletrônica (EDS e WDS). Para as medidas de forças magnéticas, foram empregados magnetos dispostos atrativos e repulsivamente, uma balança de precisão e um aparelho traçador de alturas. Na realização das medidas da variação do campo magnético, foram empregados magnetos em configuração atrativa: um magneto foi posicionado em uma haste vertical fixa e um segundo adaptado a um posicionador x,y e dependência angular. As medidas foram feitas com emprego de uma sonda Hall. Os resultados iniciais das microanálises evidenciaram um magneto constituído predominantemente pela fase Nd2Fe14B, revestidos em Au, Ag, Cu e Ni em 3 camadas. As forças geradas pelos magnetos em ambas as configurações, mostraram-se compatíveis para geração de movimentos ortodônticos preferencialmente à curtas distâncias e baixos ângulos entre os magnetos. As amostras magnéticas de ambos os grupos sofreram corrosões evidenciadas pelo aumento da liberação do elemento Fe e confirmadas pela análise de DRX. A formação de novas fases não ferromagnéticas propiciou uma decaimento das medidas dos campos magnéticos. O teste t mostrou que as diferenças entre as médias de decaimento não foram significativas 0,7333 mV para os de ouro e 0,6803 mV para os de prata. Ocorreu uma diminuição significativa do campo magnético em função do tempo em que os magnetos de ouro e prata estiveram imersos na solução de ácido lático (F= 46,91, gl= 9; p<0,001). Verificou-se uma heterogeneidade dos magnetos do ponto de vista de fabricação (via metalurgia do pó) e /ou do processo de recobrimento via deposição eletrolítica. Diante disto, para que este material seja utilizado no meio bucal com eficácia mecânica e biocompatibilidade efetiva, é recomendado que o mesmo esteja hermeticamente selado.
metadata.dc.description.abstracten: The employment of magnetic alloys have allowed the criation of new options on odontological therapies, specially in orthodontics, where its utilization is already quite outspread. The innovation with the use of magnets came with the introduction of new magnetic alloys based on elements rare earth that belong to the lanthanum family as well as the samarium-cobalt (SmCo5 ) alloys and neodymium-iron-boron (Nd2Fe14b) ones magnets manufactured with the alloys mentioned above are more than 20 times stronger than the magnets of alluminium-niquel-cobalt. However the alloy of Nd2Fe14b being 3 times stronger than SmCo5, it is 240 times more susceptible to corrosion inside the mouth. In this work the structural , morphological and magnetic characterization was carried out in the magnetic alloy Nd2Fe14b for orthodontic application and also the magnetic force and magnetic fields were analysed, beyond the corrosive behavior of magnets. To simulate the buccal means and to make the corrosion tests, the 16 magnets were involved with gold and silver (by electrolytic deposition) and were immerged in a solution of 1% lactic acid for a period of 70 days; and the value of their magnetic fields checked weekly by a hall probe. The element Fe released in the acid solution was analysed weekely through the atomic absorption spectrometry. The magnetic samples corroding were submitted to microanalyses by means of SEM (Scanning electron microscopy) and EDS (energy dispersive X ray detector) in the periods of 14, 21 and 70 days (in the end of the experiments). In the final experiments they were submitted to an analysis of x-ray diffraction. Statistics test (t test and ANOVA) were applied to check the differences among the averages of magnetic fields in both magnetic groups and correlate the corrosion process on magnets with the time of the experiment respectively. The initial characterization of the material was made through the x-ray diffraction analysis, thermal analysis (TG/DTA), SEM, EDS and WDS (wave dispersive spectrometry).For the measurements of magnetic forces, magnets were applied, attractively and repulsively, an accurate scale and a device for measure heights. To carry out the measurements of magnetic field variations, some magnets were applied in an attractive configuration: one magnet was placed in a fixed vertical stick an a second magnet adapted to XY position and angular dependency. The measurements were made applying a Hall probe. The first results of the microanalysis showed a magnet composed meanly by Nd2Fe14b phase, coated in Au, Ag, Cu and Ni, in 3 layers. The forces generated by the magnets in both configurations showed compatible for generating orthodontic movement, specially in short distances and low angles among the magnets. The magnets samples of boths groups suffered corrosion evident by the increasing of Fe free and confirmed by x-ray diffraction. analyses. The formation of new phases not iron magnetic gave a decreasing in the measures of the magnetic fields. The t test showed that the differences among the decreasing averages were not significant- 0,7333 mV for gold ones and 0,6803 mV for the silver ones. A significant reduction occurred in the magnetic fields in function of the time, when the gold and silver magnets were immerged in lactic acid (F=4691, gl=9, p>0,001).There was a difference of magnets in manufacturing view point (via powder metallurgy) and/or in the coating process via electrolytic deposition. Thus, for the application of this material in buccal means, with mechanical efficiency and effective biocompatibility, it is recommended that it must be hermetically sealed.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2460
Appears in Collections:REDEMAT - Mestrado (Dissertações)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
DISSERTAÇÃO_EfeitosCorrosivosEncontrados.pdf2,46 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.