Estudio del efecto del tamaño de grano sobre la dureza del cuasicristal i-Al64Cu23Fe13

Los cuasicristales son materiales con propiedades interesantes y anómalas, como baja conductividad térmica, alta resistividad eléctrica, bajo coeficiente de fricción, buena resistencia a la corrosión y baja densidad. Estas propiedades se atribuyen a su estructura aperiódica sin simetría de traslación. En esta tesis se estudia la influencia del proceso de nanoestructuración sobre la dureza del cuasicristal i-Al64Cu23Fe13. La aleación se sintetizó mediante horno de arco y el proceso de nanoestructuración se llevó a cabo mediante molienda mecánica de alta energía (razón de carga de 7:1). Las probetas de nanocuasicristal se prensaron por extrusión en frío a 25 MPa y se sinterizaron a 500° C. La caracterización estructural, morfológica, elemental y mecánica se llevó a cabo por difracción de rayos X (DRX), microscopía electrónica de barrido (MEB), fluorescencia de rayos X (FRX) y ensayos de dureza Vickers (HV), respectivamente. EL resultado más relevante de este trabajo es que la fase cuasicristalina redujo su tamaño de grano de 270 nm a 13 nm después de 5 horas de molienda. Además, mediante el proceso de sinterizado se modificó el tamaño de grano del cuasicristal, formándose a la vez una fase cúbica β tipo CsCl por activación térmica. La dureza aumentó de acuerdo con la relación HallPetch hasta 2.57 GPa a un tamaño de grano crítico de ~41 nm. Por debajo de este tamaño, el material se comporta según un modelo de ablandamiento por frontera twin que reduce su dureza.Perú. Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Vicerrectorado de Investigación y Posgrado. Proyecto Multidisciplinario. PMI2014L01Tesi

Estudio de la resistencia mecánica de compósitos basados en hidroxiapatita, aluminio reforzados con cuasicristal icosaedral i-Al64Cu23Fe13

Se presenta un estudio de la resistencia mecánica de dos tipos de compósito de matrices: (i) matriz cerámica de hidroxiapatita (HAp) y (ii) matriz metálica de aluminio (Al), reforzados con la aleación cuasicristalina iAl64Cu23Fe13 (Cc). La síntesis de la matriz de HAp se realizó por coprecipitación química; mientras que la matriz de aluminio fue adquirida comercialmente. La síntesis del cuasicristal (Cc) se realizó por la técnica de horno de arco con un posterior tratamiento térmico. La caracterización estructural y química de las muestras se realizó mediante las técnicas de difracción de rayos X, microscopía óptica, microscopía electrónica de barrido, espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier y espectroscopía Raman por transformada de Fourier. El estudio de las propiedades mecánicas se realizó mediante ensayos de dureza Vickers y ensayos de compresión. Los resultados de los análisis corroboraron la alta calidad estructural y química obtenida en la síntesis de HAp y i-Al64Cu23Fe13, obteniéndose compuestos cristalinos monofásicos. Asimismo, los ensayos mecánicos mostraron incremento en la resistencia de ambos compósitos al aumentar el refuerzo cuasicristalino. Los compósitos HAp/Cc mejoraron su límite elástico y módulo de Young en ~42% y ~20%, respectivamente, al añadir apenas 10% de refuerzo; mientras que los compósitos Al/Cc mejoraron su dureza Vickers en ~13% con también apenas 10% de refuerzo. Se propone este método de preparación de compósitos como alternativa de bajo costo y alta eficiencia para aplicaciones biomédicas e industriales con alta potencialidad de escalabilidad, siendo clave para la solución de problemas en la ciencia e ingeniería de materiales.Perú. Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología. Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (Fondecyt). CONV-000011-2014-FONDECYTTesi

Obtención de hidroxiapatita a través de residuos biológicos para injertos óseos dentales

The objective of this literature review is to identify the different sources for obtaining hydroxyapatite (HAP) from natural residues in order to use it as dental bone grafts. Hydroxyapatite can be classified according to its sources of origin as synthetic or biological; Among the sources of biological origins we can find of animal origin, aquatic origin, coral origin, egg shell origin and plant origin. The different types of synthesis available in the literature are described for obtaining hydroxyapatite from each natural source and its behavior as a bone filling material. The natural sources for obtaining hydroxyapatite from organic waste reduce the environmental impact (bio-waste) in addition to having multiple properties that are biocompatible with human bone tissue.El objetivo de esta revisión de literatura es identificar las diferentes fuentes de obtención de hidroxiapatita (HAP) a partir de residuos naturales con la finalidad de utilizarla como injertos óseos dentales. La hidroxiapatita se puede clasificar según sus fuentes de origen en sintética o biológica; entre las fuentes de orígenes biológicos podemos encontrar de origen animal, origen acuático, origen coralino, origen de cáscara de huevo y de origen vegetal. Se describen los diferentes tipos de síntesis disponibles en la literatura para la obtención de hidroxiapatita a partir de cada fuente natural y su comportamiento como material de relleno óseo. Las fuentes naturales para obtención de hidroxiapatita a partir de residuos orgánicos reducen el impacto ambiental (bio basura) además de tener múltiples propiedades biocompatibles con el tejido óseo humano

Raman microscopy evaluation of the preventive effect of a modified orthodontic adhesive with silver nanoparticles on the formation of white spot lesions

BACKGROUND: Silver nanoparticles (AgNPs) are an effective antibacterial agent, and their inclusion in orthodontic adhesives has been proposed to prevent white spot lesions (WSLs). The objective of this study was to evaluate by Raman microscopy the preventive effect of an orthodontic adhesive modified with AgNPs on the formation of WSLs. MATERIAL AND METHODS: AgNPs were added in four concentrations (0.05%, 0.1%, 0.5%, and 1%) to an orthodontic adhesive. Metal brackets were bonded with the experimental adhesives, and the specimens were subjected to a microbial model for caries induction. The preventive effect on the formation of WSLs was evaluated by Raman microscopy, considering the intensity peak of the phosphate ion at 960 cm-1. The acquisition mode was linear scanning in the most representative lesion area, with a length of 136µm. Intensity values expressed the relative amount of phosphate ions remaining in the lesion. Microphotographs were analyzed in the Image J program to assess the depth of the lesions. RESULTS: Significant differences were observed between all groups (P <0.05). The addition of 1% AgNPs effectively maintained the relative amount of phosphate ions close to sound enamel values. Furthermore, as the concentration of AgNPs increased, the depth of the lesions decreased. CONCLUSIONS: AgNPs were effective in decreasing the formation of WSLs. At a higher concentration of AgNPs, a more significant preventive effect on the formation of WSLs results in a relative amount of phosphate ion close to sound enamel values. Key words:White spot lesions, antibacterial, orthodontics, Raman microscopy, adhesive, Silver-nanoparticles