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CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O magnésio (Mg) é um material metálico não-ferroso com propriedades como baixa densidade e módulo de elasticidade próximo ao do osso humano. Trata-se de elemento essencial para o corpo humano, o que o torna um potencial candidato para produção de implantes ósseos. Contudo, sua alta taxa de corrosão e de liberação de gás hidrogênio em meios fisiológicos limitam sua utilização. Dessa forma, a investigação de estratégias para redução da taxa de corrosão do magnésio sem comprometer sua biocompatibilidade é um desafio enfrentado por diversos autores. Este trabalho consistiu em modificar a superfície do Mg com recobrimento cerâmico à base de fosfato dicálcico dihidratado (DCPD) e filme híbrido composto por álcool polivinílico (PVA) e vidro bioativo (BG). O Mg utilizado nesse estudo foi inicialmente processado por laminação a quente visando garantir que esse material possuísse resistência mecânica favorável para aplicação como implante ósseo. Os resultados obtidos nesse estudo são apresentados no formato de dois artigos científicos. O primeiro deles abordou a deposição do DCPD sobre o Mg por meio da sua imersão em banho de fosfatização. No segundo artigo se avaliou a deposição por processo dip coating de filme híbrido PVA/BG sobre o recobrimento de DCPD previamente produzido. Avaliou-se a estrutura, a resistência à corrosão em meio corpóreo simulado e a biocompatibilidade dos materiais preparados. Foi observado que a deposição do revestimento de DCPD aumenta a resistência à corrosão do Mg, além de promover uma rápida formação de hidroxiapatita (HAp) sobre o material. A formação de HAp é um importante indício da biocompatibilidade de um material, visto que se trata da fase mineral do osso humano, favorecendo a integração do biomaterial com o meio fisiológico. Ensaios de citometria de fluxo demonstraram que o material modificado com DCPD não apresentou toxicidade em células de rim de embrião humano. A posterior modificação da superfície do Mg/DCPD com filmes híbridos PVA/BG aumentaram ainda mais sua resistência à corrosão em fluido corporal simulado (simulated body fluid-SBF), alcançando valores superiores de módulo de impedância e melhor resposta de viabilidade celular (acima de 90%). Esse estudo contribui para uma aplicação mais efetiva do Mg em engenharia de tecidos ósseos. Magnesium (Mg) is a non­ferrous metallic material with properties such as low density and modulus of elasticity close to that of bone. It is an essential element for the human body, making it a potential candidate to produce bone implants. However, its high rate of corrosion and hydrogen gas release in physiological media limit its use. Thus, the investigation of strategies to reduce the corrosion rate of magnesium without compromising its biocompatibility is a challenge faced by several authors. This work consisted in modifying the Mg surface with a ceramic coating based on dicalcium phosphate dihydrate (DCPD) and a hybrid film composed of polyvinyl alcohol (PVA) and bioactive glass (BG). The Mg used in this study was initially processed by hot rolling to ensure that this material had favorable mechanical strength for application as a bone implant. The results obtained in this study are presented in the format of two scientific articles. The first one deals with the deposition of DCPD on Mg by means of its immersion in a phosphating bath. The second article evaluated the deposition by dip­coating process of a PVA/BG hybrid film on the previously produced DCPD coating. The structure, corrosion resistance in simulated body environment, and biocompatibility of the prepared materials were evaluated. It was observed that the deposition of the DCPD coating increases the corrosion resistance of Mg and promotes a rapid formation of hydroxyapatite (HAp) on the material. The formation of HAp is an important indication of the biocompatibility of a material since it is the mineral phase of human bone, which favors the integration of the biomaterial with the physiological environment. Flow cytometry test evaluated that the material modified with DCPD did not present toxicity in human embryonic kidney cells. Therefore, the subsequent surface modification of Mg/DCPD with PVA/BG hybrid films further increased its corrosion resistance in simulated body fluid (SBF), achieving higher impedance modulus values and better cell viability response (above 90%). This study contributes to a more effective application of Mg in bone tissue engineering.

CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior High-pressure torsion (HPT) is a well-established severe plastic deformation technique for achieving substantial grain refinement and improving mechanical resistance in metallic materials. Besides, HPT can also consolidate metallic particles into a bulk solid disc and incorporate other materials (as hard materials, bioactive materials or other metallic materials) to tailor a variety of hybrids. The present work explores the fabrication of different magnesium matrix hybrids, developed by blending Mg particles with varying kinds of reinforcement, using HPT processing for consolidation. It is shown that hybrids with mechanical integrity can be fabricated by this method. Different characterization techniques, including optical and electron microscopy, are used to analyse the microstructural evolution of the produced hybrids. Well-dispersed second phase particles within continuous and refined magnesium matrix are obtained. The distribution of phases may be controlled by the amount of rotation imposed during processing. The mechanical properties are evaluated by hardness tests and miniature-tensile tests, showing that the composites might display improved strength and tensile resistance, indicating a good bonding of particles. Evidence of a Hall-Petch break-down was identified in a Mg alloy-alumina hybrid, and higher hardness was achieved in Mg-Zn hybrids due to grain refinement, fragmentation of phases, segregation of alloying elements along grain boundaries and precipitation of intermetallics. The hybrids produced using high-pressure torsion have different potential applications, including the development of bioactive and biodegradable implants. A torção de alta pressão (HPT) é uma técnica de deformação plástica severa bem estabelecida para alcançar um substancial refino de grãos e melhorar a resistência mecânica em materiais metálicos. Além disso, o HPT também pode transformar partículas metálicas em um disco sólido maciço, podendo ou não conter outros materiais incorporados (ex.: materiais duros, materiais bioativos, outros materiais metálicos, etc.), possibilitando a criação de uma variedade de híbridos. Assim, o presente trabalho explora a fabricação de diferentes híbridos de matriz de magnésio desenvolvidos através do processamento por HPT para misturar e consolidar partículas de Mg com diversos tipos de reforço. É mostrado que esse método permite a fabricação de híbridos com efetiva integridade mecânica. Diferentes técnicas de caracterização, incluindo microscopia óptica e eletrônica, são utilizadas para analisar a evolução microestrutural dos híbridos produzidos. Foram observadas partículas de segunda fase bem dispersas ao longo de uma matriz íntegra e refinada de magnésio. Tal distribuição de fases pode ser controlada pela quantidade de rotações imposta durante o processamento. As propriedades mecânicas são avaliadas por ensaios de dureza e ensaios de tração em miniatura, mostrando que os compósitos podem apresentar melhor dureza e resistência à tração. Os resultados indicaram uma boa aderência das partículas de magnésio. Também foram identificadas evidências de quebra de Hall-Petch em um híbrido da liga de Mg reforçado com alumina, e uma maior dureza foi alcançada em híbridos de Mg-Zn devido ao refino de grãos, fragmentação de fases, segregação de elementos de liga ao longo dos contornos de grãos e precipitação de intermetálicos. Os híbridos de Mg produzidos por HPT têm diferentes aplicações potenciais, incluindo o desenvolvimento de implantes bioativos e biodegradáveis.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Para viabilizar o uso do magnésio em implantes bioabsorvíveis, faz-se necessário reduzir a taxa de corrosão desse material. Visando melhorar essas características são realizados estudos em duas frentes de trabalho, o desenvolvimento de novos compósitos de magnésio e o uso de diferentes técnicas de processamento, como os processamentos por deformação plástica severa, SPD (Severe Plastic Deformation). O objetivo deste trabalho é estudar o efeito do processamento por torção sob alta pressão, High Pressure Torsion (HPT) na resistência à corrosão do magnésio puro, de algumas ligas comerciais e compósitos a base de magnésio em fluido corporal sintético HBSS (Hank’s Balanced Salt Solution). Para isso, amostras de magnésio comercialmente puro, ligas AZ31, AZ91, ZK60 e compósito de Mg e hidroxiapatita (MgHA) foram processados por deformação plástica severa por HPT. A resistência à corrosão foi estudada por meio de ensaios eletroquímicos de polarização potenciodinâmica anódica, EIE (Espectroscopia de Impedância Eletroquímica) e ensaios de evolução de hidrogênio. A caracterização dos óxidos formados na superfície das amostras e o estudo dos aspectos morfológicos do processo corrosivo foram realizados por MEV (Microscopia Eletrônica de Varredura) em conjunto com EDS (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy). Para avaliação da citotoxicidade, foi utilizado o teste MTT (3-(4,5-dimetiltiazol-2yl)-2,5difenil brometo de tetrazolina). Em solução HBSS, o Mg e as ligas Mg-Al-Zn apresentaram comportamento passivo. O processamento por HPT reduziu a densidade de corrente de passivação do Mg. Os testes de impedância eletroquímica no potencial de circuito aberto indicaram maior resistência à corrosão da liga AZ91. O processamento por HPT aumentou a resistência à corrosão do Mg e da liga AZ31. O compósito MgHA HPT apresentou maior potencial de corrosão em solução HBSS que o Mg HPT, porém, teve uma corrosão generalizada com maior corrente de corrosão. Os resultados de espectroscopia de impedância eletroquímica indicaram maior impedância para o Mg processado por HPT em relação ao compósito MgHA HPT, logo após a estabilização do OCP, e mecanismos diferentes. O compósito apresentou um comportamento indutivo a baixas frequências indicando adsorção de espécies em sua superfície ou corrosão por pite. Os testes de evolução de hidrogênio indicaram um retardo do pico de perda de massa para o compósito MgHA HPT o que é benéfico para a utilização do compósito como implante, apesar do compósito ter apresentado maior perda de massa em relação magnésio. Foi observada a presença de hidroxiapatita na superfície do compósito após imersão em solução HBSS com o aumento da rugosidade da amostra após 60 h de imersão. O depósito de hidroxiapatita apresentou trincas e desplacamento com o tempo de imersão. A alta viabilidade celular demonstrada no ensaio de avaliação do comportamento biológico indica que a corrosão da amostra pelo meio de cultura não resultou em produtos citotóxicos. A utilização do HPT em amostras de Mg e suas ligas e para consolidar compósitos é de grande importância no estudo e desenvolvimento de novos materiais bioativos. A avaliação da resistência à corrosão desses materiais em testes invitro em meio HBSS mostrou que em determinadas condições o processamento pode aumentar a resistência à corrosão e modificar o mecanismo de corrosão. To enable the use of magnesium in bioabsorbable implants, it is necessary to reduce the corrosion rate of this material. To improve these characteristics, studies are carried out on two work fronts, the development of new magnesium composites and the use of different processing techniques, such as the processing by severe plastic deformation, SPD (Severe Plastic Deformation). The objective of this work is to study the effect of High Pressure Torsion (HPT) on the corrosion resistance of pure magnesium, of some commercial Mg alloys and magnesium-based composites in HBSS (Hank's Balanced Salt Solution) synthetic body fluid. For this, samples of commercially pure magnesium, AZ31, AZ91, ZK60 alloys and composite of Mg with hydroxyapatite (MgHA) were processed by HPT. Corrosion resistance was studied by using electrochemical tests of anodic potentiodynamic polarization, EIS (Electrochemical Impedance Spectroscopy) and hydrogen evolution tests. The characterization of the oxides formed on the surface of the samples and the study of the morphological aspects of the corrosive process were carried out by SEM (Scanning Electron Microscopy) in conjunction with EDS (Energy Dispersive Xray Spectroscopy). To evaluate cytotoxicity, the MTT test (3- (4,5-dimethylthiazol2yl) -2,5 diphenyl tetrazoline bromide) was used. In Hank's solution, Mg and MgAl-Zn alloys showed passive behavior. HPT processing reduced the Mg passivation current density. Electrochemical impedance tests on the open circuit potential indicated greater resistance to corrosion of the AZ91 alloy. HPT processing increased the corrosion resistance of Mg and AZ31 alloy. The MgHA HPT composite showed greater corrosion potential in HBSS solution than Mg HPT, however, it had a generalized corrosion with a higher corrosion current. The results of electrochemical impedance spectroscopy indicated higher impedance for Mg processed by HPT in relation to the MgHA HPT composite, soon after the OCP stabilization, and different mechanisms. The composite showed an inductive behavior at low frequencies indicating adsorption of species on its surface or pitting corrosion. The hydrogen evolution tests indicated a delay in the peak of mass loss for the MgHA HPT composite, which is beneficial for the use of the composite as an implant, although the composite has presented a greater loss of mass in relation to magnesium. The presence of hydroxyapatite on the surface of the composite was 8 observed after immersion in HBSS solution with increased sample roughness after 60 h of immersion. The hydroxyapatite deposit showed cracks and detachment with time of immersion. The high cell viability demonstrated in the biological behavior assessment test indicates that the corrosion of the sample by the culture medium did not result in cytotoxic products. The use of HPT in samples of Mg and its alloys and to consolidate composites is of great importance in the study and development of new bioactive materials. The evaluation of the corrosion resistance of these materials in invitro tests in HBSS environment showed that under certain conditions the processing can increase the corrosion resistance and modify the corrosion mechanism.

CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Magnesium is the lightest structural metal with a high strength-to-mass ratio, offering considerable potential for automotive and aerospace applications. However, its use remains restricted due to its poor formability at room temperature and low strength. To improve the properties of Mg, some of the viable alternatives are alloying with rare-earth elements and subjecting the material to severe plastic deformation. The present work investigated the microstructural and mechanical evolution of a Mg-1wt% Mn-1wt%Nd processed by high-pressure torsion, and its microstructure was characterized by X-ray diffraction, scanning, and transmission electron microscopy. The segregation of alloying elements was observed with high-angular annular dark-field images, and it is typically related to higher hardness and thermal stability, enhancing the interest in understanding their formation. The results show that Nd readily segregates to grain boundaries in early stages of deformation, while Mn, which was dispersed as small particles in the starting material, undergoes slow fragmentation forming nanoparticles distributed throughout the microstructure, and segregates to boundaries in a distinctly more sluggish manner than Nd atoms. The evolution of microhardness shows a rapid increase in strength at low imposed strains until reaching saturation. It is suggested that Mn plays only a minor role in the contribution to the strength of this alloy because the slow development of nanoclusters and segregations of this element does not relevantly affect the hardness. O magnésio é o metal estrutural mais leve, apresentando uma alta resistência específica e oferecendo um considerável potencial para aplicações automotivas e aeroespaciais. No entanto, o seu uso permanece restrito devido a sua baixa formabilidade à temperatura ambiente e a sua baixa resistência mecânica. Para melhorar as propriedades do Mg, algumas das alternativas viáveis são adicionar elementos terras-raras às suas ligas e submeter o material à deformação plástica severa. O presente trabalho investiga a evolução microestrutural e mecânica da liga Mg-1%Mn-1%Nd em peso processada por torção sob alta pressão, e a microestrutura foi caracterizada por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e de transmissão. A segregação dos elementos de liga foi avaliada com imagens de campo escuro de alto ângulo, e é tipicamente relacionada a uma maior dureza e estabilidade térmica, o que aumenta o interesse em entender sua formação. Os resultados mostram que o Nd segrega rapidamente para os contornos de grão nos estágios iniciais de deformação, enquanto o Mn, que estava disperso em pequenas partículas no material inicial, sofre uma fragmentação lenta, formando nanopartículas distribuídas por toda a microestrutura e segregando para os contornos de uma maneira distintamente mais lenta do que os átomos de Nd. A evolução da microdureza mostra um rápido aumento da resistência mecânica para níveis baixos de deformação, até a sua saturação. Sugere-se que o Mn desempenhe um papel com pouca relevância na contribuição para o aumento de resistência dessa liga, pois o lento desenvolvimento de nano-aglomerados e segregações desse elemento não afeta de forma relevante a dureza.

Entre os materiais com potencial para aplicações em implantes biodegradáveis o magnésio tem ganhado uma atenção especial por apresentar uma boa combinação de propriedades mecânicas, biológicas e eletroquímicas. Estudos recentes mostram que o processamento do magnésio por deformação plástica severa refina a microestrutura e melhora as propriedades mecânicas. O presente trabalho mostra a caracterização microestrutural e mecânica do magnésio puro e de ligas comerciais AZ31, AZ91 e ZK60 após processamento por ECAP (Equal-Channel Angular Pressing) e HPT (High Pressure Torsion). O magnésio comercialmente puro (CP-Mg) foi processado por ECAP em alta temperatura e por HPT na temperatura ambiente. As ligas de magnésio foram processadas por HPT na temperatura ambiente. Para avaliar possíveis modificações nas propriedades mecânicas causadas pelo processamento foram feitos ensaios de tração em temperatura ambiente das amostras de magnésio e foram construídos mapas de distribuição de dureza das seções transversais das amostras processadas por HPT. A taxa de corrosão de todas as amostras foi determinada por meio de ensaios eletroquímicos de polarização e ensaios de evolução de hidrogênio. A resistência de polarização também foi medida utilizando técnicas de espectroscopia de impedância eletroquímica EIS (electrochemical impedance spectroscopy). Para comparar os aspectos morfológicos do processo corrosivo em cada amostra também foram realizados ensaios de inspeção visual com registro fotográfico. Para avaliação da citotoxicidade foram utilizados dois testes diferentes o MTT e o teste comercial Live/Dead. O tipo de distribuição e o tamanho médio de grão nas amostras em cada etapa de processamento foram avaliados utilizando procedimentos de metalografia e a aquisição de imagens foi feita por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), e microscopia eletrônica de transmissão (MET), no caso das amostras com microestrutura ultrafina. Os resultados mostram que o processamento por HPT refina a estrutura de grãos do magnésio e suas ligas até a escala submicrométrica e aumenta significativamente a dureza. A biocompatibilidade não é afetada pelo processamento e o comportamento durante a corrosão varia dependendo do material processado. O refino de grão promove uma mudança no comportamento em corrosão de um perfil de corrosão localizada para corrosão generalizada no magnésio puro. Os resultados dos ensaios eletroquímicos não mostram mudanças significativa nas ligas de magnésio após processamento por HPT. Among the materials with potential for applications as biomaterials magnesium has received special attention due to their good combination of desirable (mechanical, biological and electrochemical) properties. Recent studies show that the processing of magnesium by severe plastic deformation refines the microstructure and improves the mechanical properties. The present work shows the microstructural and mechanical characterization of pure magnesium and commercial alloys AZ31, AZ91 and ZK60 after processing by ECAP (Equal-Channel Angular Pressing) and HPT (High Pressure Torsion). Commercially pure magnesium (CP-Mg) was processed by ECAP at high temperature and by HPT at room temperature. The magnesium alloys were processed by HPT at room temperature. To evaluate possible modifications in the mechanical properties caused by the processing tensile tests were performed at room temperature on magnesium samples and hardness distribution maps of HPT discs cross section were constructed. The corrosion rate of all samples was determined by electrochemical polarization tests and hydrogen evolution tests. The polarization resistance was also measured using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) techniques. To compare the morphological aspects of the corrosive process in each sample, visual inspection tests with photographic record were also carried out. To evaluate the cytotoxicity, two different tests were used the MTT and the Live / Dead assays. The distribution and the average grain size in the samples at each processing stage were evaluated using metallography procedures and the image acquisition was performed by optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (MET) in the case of samples with ultrafine microstructure. The results show that HPT processing refines the grain structure of magnesium and its alloys to submicron scale and significantly increases hardness. Biocompatibility is not affected by processing and the corrosion behavior varies depending on material. Grain refinement promotes a change from localized corrosion to generalized corrosion in pure magnesium. The electrochemical tests results do not show significant changes on corrosion behavior of magnesium alloys after processing by HPT.

O produto da relixiviação do precipitado de hidróxido misto (MHP) é um licor sulfúrico concentrado em Ni contendo geralmente Ca, Co, Cu, Mg, Mn e Zn em menores níveis de concentração. Após purificação para retirada de Cu, Co, Mn e Zn, o licor é encaminhado à eletrólise de Ni, porém a presença de Ca e Mg pode prejudicar a eficiência da operação. O presente trabalho visa desenvolver uma rota de remoção seletiva de Ca e Mg a partir de licor sulfúrico concentrado em Ni empregando-se extração por solventes. Após seleção de extratantes, duas estratégias de purificação foram investigadas: (i) Remoção de Ca com D2EHPA seguida de remoção de Mg com Cyanex 272 em circuitos individuais (extração convencional), e (ii) Remoção simultânea de Ca e Mg com mistura D2EHPA + Cyanex 272 em um único circuito (extração sinérgica). O Ni coextraído com Ca e Mg pode ser recuperado em operações estagiadas de reextração seletiva com H2SO4. A reextração de Ca e Mg pode ser realizada com H2SO4 ou HCl restando apenas 0,01-0,03% de Ca e/ou Mg na solução orgânica. A eficiência de extração de Mg, a recuperação seletiva do Ni e a reextração de Ca e Mg pelo HCl são maximizadas pelo aumento de temperatura usando-se o sistema D2EHPA + Cyanex 272. A seleção do pH de extração de Ca e/ou Mg do licor concentrado em Ni é determinante para se evitar o efeito crowding out e a indesejável formação de crud. A cinética de extração e reextração de Ca e Mg é rápida e favorece a aplicação do sistema D2EHPA + Cyanex 272 em operação contínua. A pureza dos refinados finais obtidos com ambas estratégias foi superior a 99,9%. Modelos de equilíbrio foram ajustados para proposição das reações de extração, tendo sido determinado o número real de moles de D2EHPA e/ou Cyanex 272 necessário para extrair simultaneamente Ca, Mg e Ni presentes no licor em concentração real. Análises de FT-IR sugerem que D2EHPA e Cyanex 272 participam da ligação de troca catiônica entre os íons H+ e M2+, em que M = Ca, Mg ou Ni, resultando em complexos organometálicos do tipo D2EHPA-M-Cyanex 272 The product of the mixed hydroxide precipitate (MHP) re-leaching is a concentrated Ni sulfuric liquor generally containing Ca, Co, Cu, Mg, Mn and Zn at lower concentration levels. After purification for the removal of Cu, Co, Mn and Zn, the liquor is sent to the Ni electrolysis step, but the presence of Ca and Mg may hinder the operation efficiency. The present work aims to develop a route for the selective removal of Ca and Mg from concentrated Ni sulfuric liquor using solvent extraction. After selection of extractants, two purification strategies were investigated: (i) Removal of Ca with D2EHPA followed by removal of Mg with Cyanex 272 in individual circuits (conventional extraction), and (ii) Simultaneous removal of Ca and Mg with D2EHPA + Cyanex 272 mixture in one single circuit (synergistic extraction). Ni co-extracted with Ca and Mg can be recovered in staged operations of selective stripping with H2SO4. The stripping of Ca and Mg can be performed with H2SO4 or HCl leaving only 0.010.03% Ca and/or Mg in the organic solution. The extraction efficiency of Mg, the selective recovery of Ni and the stripping of Ca and Mg by HCl are maximized by the increase in temperature using the D2EHPA + Cyanex 272 system. The selection of extraction pH of Ca and/or Mg from concentrated Ni liquor is decisive to avoid the crowding out effect and the undesirable crud formation. The kinetics of extraction and stripping of Ca and Mg is rapid and favors the application of the D2EHPA + Cyanex 272 system in continuous operation. The purity of the final raffinate obtained with both strategies was higher than 99.9%. Equilibrium models were fitted to propose the extraction reactions and the real number of moles of D2EHPA and/or Cyanex 272 required to simultaneously extract Ca, Mg and Ni present in the liquor in real concentration was determined. FT-IR analyzes suggest that D2EHPA and Cyanex 272 participate in the cation exchange bond between H+ and M2+ ions, wherein M = Ca, Mg or Ni, resulting in organometallic complexes of type D2EHPA-M-Cyanex 272

ECAP (Equal Channel Angular Pressing) é um procedimento de deformação plástica severa caracterizado pela prensagem de amostras através de uma matriz com canais de seção transversal semelhante que se interceptam em um determinado ângulo. O processamento por ECAP refinou a estrutura do magnésio comercialmente puro, utilizando duas matrizes (com canais internos de 90° e 135°). Os resultados mostram que a estrutura do material foi apenas parcialmente refinada após um passe, mas se tornou totalmente refinada após 4 passes, e o tamanho de grão médio foi de ~2,7m. Amostras foram recozidas em diferentes temperaturas. Ensaios de compressão foram utilizados para caracterizar o comportamento mecânico do material após o processamento. Os resultados mostram que o material apresenta comportamento anisotrópico após o processamento por ECAP e que o refino de grão levou a uma alteração no comportamento mecânico do material quando submetido a taxas de deformação reduzida e em temperaturas moderadas. Por fim, os resultados do presente trabalho sugerem que o magnésio pode alterar o mecanismo de deformação e comportar-se de forma dúctil quando a estrutura de grãos é bastante refinada e a deformação ocorre em baixas taxas de deformação ou temperaturas moderadas. ECAP (Equal Channel Angular Pressing) is a severe plastic deformation technique in which s billet is pressed through a die with two intercepting channels with equal cross section. ECAP processing, through dies with 90º and 135º, was used to refine the grain structure of commercially pure magnesium. The results show partial refinement of the structure after one pass but complete structure refinement is observed after 4 passes of ECAP processing leading to a final grain size of ~2.7m. Some samples were subjected to annealing at different temperatures. Compression testing was used to evaluate the mechanical behavior of the processed material. The results show the material exhibits anisotropic behavior after ECAP. It is also shown that grain refinement promotes a change in deformation behavior at low strain-rates. Finally, the results suggest magnesium may change the deformation mechanism and exhibit ductile behavior when the grain structure is fine and deformation takes place at low strain rates or moderate temperatures.

No presente trabalho amostras de magnésio comercialmente puro foram processadas por deformação plástica severa por ECAP (Equal Channel Angular Pressing), em temperaturas moderadas, utilizando uma matriz com ângulo de interseção entre canais = 135°. Para realizar o processamento, sem danificar o material, as amostras passaram por uma etapa intermediária de processamento por laminação e foram cobertas com uma fina camada de cobre para reduzir o atrito com as paredes internas da matriz. Foram realizados quatro passes pela matriz seguindo a rota de processamento C com uma taxa de prensagem de 10 mm/min. Por meio de metalografia foi feita a análise da microestrutura do material em cada etapa de processamento. Assim foi verificado que o material laminado com redução de 5 mm para 1 mm de espessura, após o quarto passe de ECAP, apresentava um estrutura de grãos homogênea e completamente refinada com tamanho médio de grão igual a 5 m. Foram feitos ensaios de tração para determinar o comportamento mecânico do material antes e após o processamento por ECAP, nesses ensaios foi possível verificar um aumento da ductilidade após o processamento por ECAP. O coeficiente de sensibilidade à taxa de deformação m foi determinado a partir das curvas de tensão verdadeira versus deformação verdadeira obtidas nos ensaios de tração do material laminado e do material processado por laminação e ECAP. Os valores de m determinados para o material laminado e para o material processado por ECAP apresentaram valores muito próximos. In this work samples of commercially pure magnesium were processed by ECAP (Equal Channel Angular Pressing), in moderate temperatures, using a die with angle of = 135° between the two channels. An intermediate step of rolling was used to facilitate the processing and to avoid cracking, the samples was covered with a cooper sheet of 0.3 mm thickness to reduce friction between the sample and the die channel. The samples were processed by 4 steps of ECAP using route C, with punch speed of 10 mm/min. The microstructure of the material was evaluated using metallographic procedures. The material processed by rolling from 5 mm to a thickness of 1 mm + ECAP (4 steps) exhibits a completely refined and homogeneous microstructure with average grain size of 5 m. Tensile tests were used to determine mechanical behavior after and before ECAP and show an increase in ductility of the material processed by ECAP. The strain rate sensitivity coefficient was determined by true stress versus true strain curves obtained in the tensile tests of the material processed by rolling and the material processed by rolling and ECAP. The m values determined for the rolled material and for the material processed by ECAP were very similar.

A extração seletiva de metais a partir de soluções aquosas simulando licores da lixiviação sulfúrica de minérios lateríticos contendo níquel, cálcio e magnésio empregando-se a técnica Sistemas Aquosos Bifásicos utilizando-se os extratantes Cyanex 272, PAN e 1N2N, em SAB L64+tartarato de sódio, L64+sulfato de sódio e L64+citrato de sódio, foi investigada no presente trabalho. O principal objetivo consistiu na extração seletiva dos metais presentes no licor sintético, de modo que se obtivesse uma solução de níquel em condições de pureza. Os ensaios de extração foram conduzidos à temperatura ambiente, mantendo-se a relação entre as massas das fases superior e inferior unitária. Na etapa de avaliação das variáveis operacionais, variou-se a acidez do meio na faixa de pH entre 1,00 e 11,00, sendo aplicado um fator de diluição de aproximadamente 80 vezes sobre o licor sintético original. O licor foi pré-purificado em relação ao metal Ca, em um único estágio de extração, em pH = 11,00, na ausência de extratante, em SAB L64+tartarato de sódio, de forma que permaneceram no refinado cerca de 89,0% de níquel e 92,7% de magnésio. A purificação em relação ao magnésio foi obtida sob as mesmas condições na presença de 20 mmol.kg-1 de 1N2N, considerando três estágios de extração, permanecendo no licor remanescente cerca de 68,0% de magnésio, frente à extração de aproximadamente 90,0% de níquel. Durante os testes aplicando o licor sintético concentrado (solução original), a pré-purificação em relação ao cálcio foi obtida em pH 2,00 na ausência de extratante, considerando três estágios de extração, permanecendo cerca de 95,2% de níquel e 99,9% de magnésio no refinado. A purificação em relação ao magnésio, sob as mesmas condições e na presença de 20 mmol.kg-1 de 1N2N não foi obtida de forma eficiente, permanecendo cerca de 86,1% de magnésio e 93,5% de níquel no licor remanescente, mesmo após cinco estágios de extração. The selective extraction of metals from sulfuric aqueous solutions simulating leaching liquors of lateritic ores containing nickel, calcium and magnesium employing the technique Aqueous Biphasic Systems using extractants Cyanex 272, PAN and 1N2N in SAB L64 + tartrate sodium, L64 + sodium sulfate and L64 + sodium citrate, was investigated in this work. The main objective was to extract selectively the metals present in the synthetic liquor in order to obtain a solution of higher purity. The extraction tests were carried out at room temperature, keeping the ratio of the upper and lower phases weight as unit. During the evaluation of the operating variables step, the pH of the aqueous phase was varied from 1.00 to 11.00, and a dilution factor of approximately 80 times over the original synthetic liquor was applied. The liquor was pre-purified with respect to Ca, in one single stage extraction at pH = 11.00 in the absence of extractant with L64 + sodium tartrate, so that remained in the raffinate about 89.0% of nickel and 92.7% of magnesium. The purification relative to magnesium was obtained under the same conditions in the presence of 20 mmol.kg-1 of 1N2N, considering 3 extraction stages, remaining approximately 68.0% of magnesium, with extraction of 90.0% of nickel. During the tests using the concentrate synthetic liquor (original solution), the pre-purification on calcium were obtained at pH 2.00 in the absence of extractant, considering three extraction stages, leaving about 95.2% of nickel and 99.9% of magnesium in the raffinate. The purification relative to the magnesium under the same conditions and in the presence of 20 mmol.kg-1 of 1N2N was not obtained efficiently, remaining approximately 86.1% of magnesium and 93.5% of nickel in the liquor, even after five stages of extraction.

Introdução: O magnésio (Mg) é um dos íons mais importantes do corpo humano. Apesar de alguns estudos mostrarem que os pacientes com fibrose cística (FC) podem ter deficiência de Mg nenhum estudo avaliou o impacto da suplementação oral de Mg em crianças e adolescentes com FC. Objetivos: Avaliar prospectivamente a eficácia da suplementação oral de Mg na função pulmonar, força muscular respiratória e escore de Shwachman-Kulczycki (SK) em crianças e adolescentes com FC. Metodologia: Estudo duplo-cego, randomizado, controlado com placebo e cruzado. Foram incluídos 44 escolares e adolescentes com FC (idade, 7 a 19 anos, 20 masculinos) randomizados para receber Mg (n = 22, 300mg/dia) ou placebo (n = 22) durante 8 semanas com um período de intervalo de 4 semanas entre os dois períodos de suplementação. Todos os escolares e adolescentes foram submetidos ao tratamento convencional para a FC. O protocolo experimental incluiu a avaliação clínica pelo escore SK, a dosagem urinária de Mg, a manuvacuometria e a espirometria. O desfecho primário foi o volume expiratório forçado no primeiro segundo (VEF 1) medido pela espirometria. O teste de normalidade foi realizado para todas as variáveis avaliadas. Como foi utilizado o desenho cruzado e os resultados não tiveram distribuição normal, o teste Wilcoxon foi utilizado. Em todos os testes estatísticos que foram utilizados, a diferença entre os grupos foi considerada significativa quando o p-valor do teste aplicado foi < 0,05. Resultados: Na avaliação espirométrica houve aumento estatisticamente significativo no VEF1, na capacidade vital forçada (CVF) e na relação VEF1/CVF somente no grupo que recebeu Mg (variação no VEF1: 4,17% previsto após Mg comparado com 0,72%, previsto após placebo, p = 0,002; variação na CVF 3,9% previsto após Mg comparado com 0,27% previsto após placebo, p = 0,02; variação na VEF1/CVF: 1,73% previsto após Mg comparado com -0,99% previsto após placebo, p = 0,002). Houve melhora estatisticamente significativa das pressões respiratórias máximas (PImax e PEmax) somente após a suplementação com Mg oral (variação no Pimax: 11,02% previsto comparado com 0,45% previsto após placebo; variação no PEmax: 11,93% previsto após Mg comparado com 0,79% previsto após placebo, p

OBJETIVOS: avaliar, de forma prospectiva, a incidência de hipocalcemia pósoperatória precoce e no seguimento de 6 meses, dos pacientes submetidos à tireoidectomia pelo Grupo de Cirurgia de Cabeça e Pescoço do Instituto Alfa de Gastroenterologia (CCP-IAG) do Hospital das Clínicas da Universidade Federal de Minas Gerais (HC-UFMG); estudar os possíveis fatores envolvidos com a hipocalcemia pós-operatória; identificar os pacientes com hipocalcemia pós-operatória que necessitaram de reposição de cálcio e, desses, quais evoluíram para hipoparatireoidismo definitivo; estudar a evolução da hipocalcemia assintomática; avaliar a importância das alterações dos íons magnésio e fósforo nos pacientes com hipocalcemia pós-operatória, com ou sem manifestações clínicas, e correlacioná-las às alterações do cálcio; tentar sugerir rotina de conduta pós-tireoidectomia (exames pós-operatórios, tempo de internação, administração de cálcio venoso e oral), confrontando-a com a atualmente empregada pelo CCP-IAG. CASUÍSTICA E MÉTODO: foram estudados, prospectivamente, 304 pacientes submetidos a 333 tireoidectomias no HC-UFMG, no período de 2000 a 2005. Os pacientes foram agrupados considerando-se a presença ou não de hipocalcemialaboratorial pós-operatória, e essa variável foi relacionada com: idade e sexo; cálcio iônico, cálcio total, fósforo e magnésio pré-operatórios; função tireoidiana préoperatória; volume tireoidiano pré-operatório; presença e período de ocorrência de manifestações clínicas de hipocalcemia (primeiro ou segundo dia de pós-operatório); número de glândulas paratireóides identificadas no intra-operatório; necessidade de implante das glândulas paratireóides; tipo de operação; tempo operatório; tipo histológico; concentração sérica dos íons cálcio total e iônico, magnésio e fósforo pósoperatórios dosadas no primeiro e no segundo dia pós-tireoidectomia; dosagem de cálcio iônico com 30 dias e com seis meses de pós-operatório; outras complicações relacionadas ao procedimento cirúrgico e hipoparatireoidismo definitivo. RESULTADOS: houve queda estatisticamente significativa da média do cálcio iônico no pós-operatório de todos os pacientes, sendo ela também significativamente maior nos pacientes com manifestações clínicas de hipocalcemia em relação àqueles com queda do cálcio mas sem sintomas. Cálcio iônico abaixo de 1,03 mmol/l no primeirodia de pós-operatório e abaixo de 1,05 mmol/l no segundo dia predisseram manifestações clínicas em 95% dos pacientes. Pacientes com idade acima de 50 anos apresentaram 1,9 vezes mais chance de evoluir com hipocalcemia que aqueles abaixo de 50 anos. Identificação e implante de glândulas paratireóides não exerceram influência sobre a hipocalcemia pós-operatória. Os íons fósforo e magnésio, embora alterados em relação ao pré-operatório, não influenciaram a hipocalcemia pósoperatória. Outras variáveis que estiveram associadas a maior incidência de hipocalcemia foram tipos de operação, tempo operatório, doença de base, esvaziamento cervical e paralisia de prega vocal. O fator que mais influenciou a hipocalcemia pósoperatóriafoi a extensão da operação (quanto maior o porte, maior a incidência dehipocalcemia). CONCLUSÕES: a incidência de hipocalcemia pós-tireoidectomia é elevada. Os fatores envolvidos com hipocalcemia pós-tireoidectomia são idade (> 50 anos), tipo de operação, tempo operatório, esvaziamento cervical, tipo histológico e paralisia de pregavocal. Inferiu-se também que 95% dos pacientes tireoidectomizados com cálcio iônico abaixo de 1,03 mmol/l no primeiro e de 1,05 mmol/l no segundo dia de pós-operatório apresentam sintomas, com necessidade de reposição de cálcio oral. Pacientes com cálcio iônico acima de 1,07 mmol/l não têm sintomas e apenas os pacientes com sintomas evoluem para hipoparatireoidismo definitivo. Os íons magnésio e fósforo não exercem influência na hipocalcemia pós-operatória. No primeiro dia após a tireoidectomia, pacientes sem fatores de risco para hipocalcemia e com níveis de cálcio iônico normais podem receber alta hospitalar com segurança.

Para avaliar o efeito da suplementação dietética de magnésio e creatina, durante cinco dias antes do abate, sobre o desempenho e a qualidade da carne suína foram utilizados 24 suínos da linhagem comercial Dan Bread e peso médio de 102,2 Kg. Os animais foram distribuídos em blocos inteiramente ao acaso com quatro tratamentos e seis repetições, sendo um animal por unidade experimental. A dieta comercial usada foi suplementada com: T1 = Controle (sem suplementação); T2 = 36g de sulfato de magnésio 9% (3,2g de magnésio); T3 = 26g de creatina monoidratada 98% (25g de creatina); T4 = 36g de sulfato de magnésio 9% (3,2g de magnésio) com 26g de creatina monoidratada 98% (25g de creatina). Os animais foram abatidos ao final do período experimental em abatedouro comercial. O ganho de peso, a conversão alimentar e o rendimento de carcaça não foram afetados pelos tratamentos. Todos os animais suplementados obtiveram maior (P