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1、第一章绪论 一、口腔材料的分类（一）按材料性质：有机高分子、无机非金属、金属材料。（二）按材料用途：修复材料（用至患者口腔）、辅助材料、其他（正畸材料、牙周材料）。第二章材料学基础知识一、原子间结合键：离子键、共价键、金属键、范氏力、氢键。二、固体结构自然界中的固体物质，除少数是非晶体外，绝大多数都是晶体。（一）晶体（crystal）：晶体物质内部的微粒以周期性重复方式在三维空间作有规律排列，即长程有序。 分为单晶体和多晶体。（二）非晶体（amorphous solid）：组成物质的微粒不呈空间有规则周期性排列的固体，具有近程有序， 但不具有远程有序。它的物理性质在各个方向上都是相同的，即各向
2、同性。三、金属的结构金属原子通过金属键结合在一起，并规则地排列形成晶体结构。（一）纯金属的晶体结构：体心立方结构、面心立方结构、密排六方结构。（二）合金的晶体结构：固溶体、金属间化合物。四、金属的熔融和凝固熔融（melt）：金属由固态f液态。凝固（solidification）:金属从液态f固态。（一）冷却曲线过冷（super cooling）：熔融的纯金属在冷却时，当其温度下降致平衡结晶温度（Tb）（理论结晶温 度）时，金属并不能完全结晶，因为金属的结晶是一个放热过程，因此液体金属需要降至低于平衡凝固 温度的某一温度（Ta）才能完全凝固，这种现象即称为过冷。过冷度：Tb与Ta之差。与冷却速度
3、密切相关，冷却速度越快I，实际结晶温度越低（，过冷度越大 仁 而金属冷却速度越快f,形成的晶粒越细，晶界越多f,力学性能越好f （可通过控制结晶过程细 化晶粒，提高金属的力学性能）。五、合金的特性（一）熔点与凝固点：无固定熔点和凝固点，多数合金的熔点一般比各成分金属的低。（二）力学性能：强度及硬度f，而延性及展性I。（三）传导性：导电性和导热性I（esp导电性）。（四）色泽：与组成金属有关。（五）腐蚀性：加入一定量的抗腐蚀元素即可提高合金耐腐蚀性，口腔使用的合金大部分有良好的耐腐 蚀性能。六、金属的形变与热处理(一) 金属的形变分为弹性形变和塑性形变1、金属的塑性形变通过晶粒内部的晶体滑移和晶
4、粒间的转动和移动方式完成的。细晶强化(grain refining st reng thening)：晶粒间的晶界处的原子排列不规则，晶格严重畸形， 阻碍晶面滑移的传递，进而阻碍变形。因此晶粒越细，晶界越多，金属的强度越高，这种现象称为细晶 强化。2、金属的冷加工冷加工(cold working)：金属在低于再结晶温度下的塑性变形称为冷加工。加工硬化(work hardening):金属冷加工后材料在性能上发生改变，表现为硬度、强度、脆性f, 塑性、延展性、耐腐蚀性I，这现象称加工硬化。(二) 金属的热处理热处理(heat treatment)：金属冷加工后的不利性能可通过热处理来改变，热处理
5、是指对固态金属 或合金采用适当方式加热、保温和冷却以获得所需要的组织结构与性能的加工方法。1、冷加工后金属加热过程中的组织变化：回复、再结晶、晶粒长大。2、热处理方法退火与正火目的：降低金属的硬度I,增加塑性f,减少脆性I,以便进行切削加工和进一步的冷变形加工； 消除冷加工过程中产生的内应力，防止金属制品变形和开裂。退火：将金属加热到临界温度以上，保温一定时间后，缓慢冷却(随炉温度缓慢冷却)到室温的热 处理工艺。正火：在空气中冷却下来，冷却速度更快，金属晶粒较细，强度和硬度f。七、金属的成型方法铸造、锻制、切削加工、粉末冶金、电铸、选择性激光烧结。八、金属的腐蚀与防腐蚀(一) 金属的腐蚀金属的
6、腐蚀(corrosion)是金属与接触的气体或液体发生化学反应而腐蚀耗损的过程，分为化学腐蚀和 电化学腐蚀。1、化学腐蚀(chemical corrosion)：是指金属与周围介质直接发生化学反应而引起的腐蚀。化学腐蚀 不普遍，只在特殊的条件下发生。2、电化学腐蚀(electrochemical corrosion)：是指金属与电解质溶液相接触，发生原电池反应，比较 活泼的金属失去电子而被氧化，进而腐蚀的现象。电化学腐蚀普遍存在，金属修复体在口腔中的腐蚀就 是电化学腐蚀。3、影响金属腐蚀的因素：组织结构的均匀性； 材料本身的组成、微结构、物理状态、表面形态以及周围介质的组成与浓度； 环境变化的
7、改变，金属表面接触的介质的运动和循环； 腐蚀产物的溶解性和其性质。(二) 金属的防腐蚀 使合金组织结构均匀； 避免不同金属的接触； 经冷加工后所产生的应力需要通过热处理减小或消除； 修复体表面保持光洁无缺陷； 加入耐腐蚀元素。九、金属的生物学效应金属的生物学效应主要取决于材料在应用时被释放或溶出到生物体内元素的特性和浓度。十、陶瓷的概念及分类陶瓷（ceramic）是陶器和瓷器的总称。（一）陶器（pottery）：以黏土为主料，经成型、干燥后放在窑内于9501165C下烧制而成的物品，为 多孔、不透明的非玻璃质。（二）瓷器（porcelain）：以高岭土、长石、石英灯天然硅酸盐为主料，经粉碎、配
8、制、成型和高温烧 结（12001300C）而成的物品，质地致密，含有玻璃质成分，具有一定的半透明性。十一、陶瓷的结构陶瓷是多相多晶材料，显微结构由晶相、玻璃相和气相组成。（一）晶相是由原子、离子、分子在空间有规律排列成的结晶相。（二）玻璃相陶瓷烧结时原料中有些硅酸盐已处于熔化状态，熔化后黏度大，冷却时原子迁移比较困难，很难重 新结晶，成为过冷液体，当其继续冷却到玻璃化温度Tg是，则“冻结”成非晶体玻璃相。意义：起粘接剂和填充剂的作用，玻璃相易熔，可以填充晶粒间隙和气孔，将晶粒粘接在一起，是材 料致密化； 降低烧成温度，加快烧结过程； 阻止晶型转变，抑制晶粒长大，使晶粒细化； 增加陶瓷的透明度；
9、 降低陶瓷材料的力学强度和热稳定性。（三）气相显著降低陶瓷的强度、断裂韧性和半透明度（。口腔修复陶瓷应尽量减少气孔，但是作为植入人体 骨组织的植入陶瓷往往需要含有一定的气孔。十二、陶瓷的性能特点（一）力学性能硬度、弹性模量、脆性、压缩强度、高温强度f拉伸强度、弯曲强度、抗热震性/（二）物理性能和化学性能1、热性能：熔点高，热膨胀系数小、热导率低、热容量小，岁气孔率增加而降低，多孔或泡沫陶瓷 可用作绝热材料。2、电性能：大部分陶瓷具有极高电阻率，可作绝缘材料。3、化学稳定性：好4、美观性能：优秀（三）生物性能良好生物惰性和生物相容性。十三、高分子的基本概念一般把分子量低于1500的化合物称为低分
10、子化合物；分子量在10000以上的称为高分子化合物（聚合 物），介于两者之间的称为低聚物。十四、高分子材料的分类性能和用途分：橡胶、纤维、塑料。根据受热时的行为，可将塑料分为热塑性塑料和热固性塑料。十五、高分子的分子构成线型、支链、交联三种类型十六、聚合反应聚合反应（polymerization）：由低分子单体合成聚合物的反应。可分为加聚反应和缩聚反应。（一）加聚反应加聚反应（addition polymerization）：单体加成而聚合起来的反应。分为自由基聚合反应、阳离子聚 合、阴离子聚合。（二）缩聚反应缩聚反应（condensated polymerization）：聚合反应过程中，除
11、形成聚合物外，同时还有低分子副产物 产生的反应，其产物称为缩聚物。第三章材料的性能一、物理性能（一）尺寸变化尺寸变化（dimensional change）： 口腔修复材料及其辅助材料在凝固成形过程中或者使用过程中由 于物理及化学因素的影响而导致材料外形尺寸变化的现象称为尺寸变化。通常用长度（或体积）变化的 百分数来表示：（二）线膨胀系数线膨胀系数（linear expansion coefficient）是指固体物质的温度每改变1摄氏度时，其长度的 变化和它在0C时长度之比，它是表征物体长度随温度变化的物理量，单位为每开，符号为K-1。平均线胀系数（a L）：体膨胀系数（cubic expa
12、nsion coefficient）：是表征物体体积随温度变化的物理量，它是体积 的相对变化dV/V除以温度的变化dT,符号为a V：如果物体是各向同性的，a V=a L。（三）热导率热导率（thermal conductivity）【导热系数（coefficient of thermal conductivity）】 当温度垂直 梯度为lC/m时，单位时间内通过单位水平截面积所传递的热量，单位为瓦每米开，符号为Wm-1K-1。（四）流电性流电性（Galvanism）在口腔环境中异种金属修复体相接触时，由于不同金属之间的电位不同，所产生的 电位差，导致电流产生，称为流电性，又称伽伐尼电流。流电
13、现象产生的原理与原电池原理相同。（五）表面张力和润湿现象表面张力（surface tension）：促使液体表面收缩的力叫表面张力，单位为牛每米（N/m）。表面张 力的方向与液面相切。在液体表面，因上层空间气相分子对它的吸引力V液体内部分子对它的吸引力，所以液体表面分子 所受合力不等于零，其合力方向垂直指向液体内部，所以导致液体表面具有自动缩小的趋势。表面能（surface energy）：由于物质表面层原子或分子朝向外面的键能没有得到补偿，使得表面原 子或分子比物质内部原子或分子具有额外的势能，这种势能就称为表面能，单位为J/m2。液体表面张力（液-气）rLV，固体表面张力（固-气）rSV,
14、固体与液体形成界面的表面张力rSL。 润湿性（wettability）：液体在固体表面扩散的趋势称为液体对固体的润湿性，可由液体在固体表 面的接触角的大小来表示。接触角（contact angle）：指液滴接触固体表面并达到平衡状态时，通过液滴边缘三相点（气、液、 固点）作液滴曲面的切线，切线在液滴接触面一侧与固体表面的夹角（8 ），三种表面张力与接触角的关 系：接触角与润湿性的关系：完全润湿（理想润湿）： 液体的润湿性好： 不润湿： 完全不润湿：接触角越小，润湿性越好。润湿是界面能降低的过程，润湿的先决条件是rSVrSL。 粘接剂对被粘物体表面的润湿是粘接的必要条件。金属烤瓷粉熔附于金属表面
15、时也应有良好的润湿。（六）色彩性1、彩色的三个特性 色调（hue）色相、色别：颜色的名称，是彩色彼此区分的特性。 彩度（chroma）饱和度：色彩的强弱，色彩的浓度和强度的等级。 明度（value）亮度：色彩的明亮程度，反映物体对光的反射性。2、色彩的测定 颜色名词色卡、色片、比色板CIE标准色度系统（CIE-XYZ色度系统、孟塞尔色度系统）二、力学性能（一）应力与应变应变（strain）：当物体在外力作用下不能产生位移时，它的几何形状和尺寸将发生变化，这种形变称为 应力（stress）：物体发生形变时内部产生了大小相等的但方向相反的反作用抵抗外力，定义单位面积上 的着用反作用力为应力。如果外力均匀且垂直作用于受力面上时，应力（O ）： O （MPa） =F/S。（二）弹性变形和塑性变形弹性变形(elastic deformation)：物体在外力作用下产生变形，外力去除后变形的物体可完全恢复其 原始形状，这种变形就叫。塑性变形(plastic defor
