级口腔材料学第一三章
口腔材料学 第三章-1
称为普通石膏
• Ⅲ型为口腔科模型人造石,又 称人造石、硬质石膏;
• Ⅳ型为口腔科高强度、低膨 胀代型人造石，又称高强度 人造石、超硬石膏;
• V型为口腔科高强度、高膨胀 代型人造石。常用的石膏类 模型材料包括普通石膏、人 造石和超硬石膏。
石膏类模型材料是由生石膏加工制成的。生石膏是一种天然矿物（见下图），主要成分 为二水硫酸钙(CaSO4。2H,O)，在一定条件下经煅烧脱水生成半水硫酸钙( CaSO4”1/2H2O, 俗称熟石膏)。煅烧工艺不同可生成不同相态的半水硫酸钙。普通石膏主要由β-半水硫 酸钙组成，其晶体颗粒细小,外形不规则，排列紊乱松散，机械强度较低。人造石、超 硬石膏则主要由a-半水硫酸钙组成，其结晶致密，外形规则，强度和硬度高。 一、普通石膏
床一般保存在有盖的塑料桶等密闭的容器中，使用后应及时盖好容 器。人造石也是种熟石膏， 又称Ⅲ型石膏、硬质石膏、水石。是生 石膏在密团的容带中加热脱水制成的a半水硫酸钙，由于其晶体结 构与普通石膏不同,其物理机械性能优于普通石膏。
硬，能从印模中分离出来而不变形、不断裂。24小时后石膏完全凝固。石膏的凝 固时间受下列因素的影响: (1)熟石膏粉的质量:在加工熟石膏过程中煅烧温度和时间的控制不同，可直接影
响熟石膏的质量。若生石膏含量较高，凝固结晶核心也较多，凝固速度加快。熟
石膏粉若在运输和储藏过程中吸水受潮，可使凝固强度下降，凝固时间延长，甚 至不能凝固。因此，石膏应储存于密闭容器中。(2)水、粉比:普通石膏在临床使 用时的水、粉比为0.4~0.5[(40 ~50)ml:100g]。正确的调和比例既能保证石膏模型 具有足够的强度,又能使操作者有充足的操作时间。
加速剂与缓凝剂:因氯化物.硫酸盐明矾等化学物质能加快石膏凝固 的速度.故把这些物质称为加速剂，加速剂还会降低石膏的膨胀率, 增加强度,可在气温很低的冬天选择使用。硼砂、枸橼酸钾等化学物
口腔材料学
口腔材料学第一章总论一、口腔材料的分类（一）按材料性质分类：有机高分子材料、无机非金属材料、金属材料（二）按材料用途分类：印模材料、模型材料、义齿材料、充填材料、粘结材料、种植材料、齿科预防保健材料（三）按材料与口腔组织接触方式分类1、直接与口腔组织接触的材料：表面接触、外部接入和植入材料2、间接与口腔组织接触的材料按接触时间又分为：短期接触、长期接触和持久接触材料（四）按材料的应用部位分类：非植入人体的材料、植入人体的材料二、材料的性能（一）物理性能1、尺寸变化2、线[膨]胀系数3、热导率（导热系数）4、流电性5、表面张力和润湿性6、色彩性（二）机械性能1、应力2、应变3、应力-应变曲线4、冲击韧性5、硬度6、应变-时间曲线7、蠕变与疲劳 8、挠曲强度和挠度 9、应力集中、裂缝扩展和温度应力（三）化学性能1、腐蚀和变色2、扩散和吸附3、老化4、化学性粘结（四）生物性能1、生物相容性2、生物安全性3、生物功能性第二章口腔有机高分子材料一、高分子概述（一）高分子材料分类：橡胶、纤维和塑料三大类。
（二）聚合反应：加聚反应和缩聚反应。
二、印模材料（一）印模材料性能1、良好的生物安全性2、良好的流动性、弹性、可塑性3、适当的凝固时间4、良好的准确性、形稳性5、与模型材料不发生化学变化6、强度好7、操作简便，价格低廉，良好的储存稳定性，容易推广使用（二）常用印模材料1、藻酸盐类印模材料：室温20~22℃，2~5分钟凝固。
粉剂型、糊剂型温度高，凝固快，温度低，凝固慢。
粉剂型使用方法：水分比例按要求计量，调和30s，在口腔内1.5~2min，取出后水洗、灌注模型。
调和时间不足，会使印模强度下降，调和时间过长，会破坏凝胶而降低强度。
2、琼脂印模材料琼脂印模材料的胶凝温度介于36~40℃之间，温度低有利于胶凝。
温度越低胶凝越快。
凝胶转变成溶胶的温度需60~70℃3、琼脂/藻酸盐印模材料4、硅橡胶印模材料5、聚硫橡胶印模材料6、聚醚橡胶印模材料7、其他印模材料：印模膏、印模糊剂（氧化锌-丁香酚印模材料）、Ⅰ型石膏（三）蜡型材料常用牙用蜡：铸造蜡、基托蜡和其他蜡型材料（四）义齿基托树脂一般全扣义齿是由人工牙齿和树脂基托两部分组成。
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进度控制
设计进度如果控制不住，将直接影响到 项目建设总进度目标的实现。为了缩短建设 周期，项目管理人员应协助设计单位进行合 理的安排，使设计进度计划为施工招标服务， 并尽量使设计满足业主对开工日期的要求、 同时兼顾采购周期较长的材料、设备供应时 间的要求，同时应充分考虑到有关政府和市 政部门对设计文件审批的时间要求。此外， 对于由业主自身因素造成对设计进度的影响， 项目管理人员应协助业主尽早发现问题，并 提出解决方案。
投资控制
采用的基本工作原理是动态控制原 理，即采用计算机辅助的手段，在项目 设计的各个阶段，分析和审核投资计划 值，并将不同阶段的投资计划值和实际 值进行动态跟踪比较，当其发生偏差时， 分析产生偏差的原因，提出纠偏的措施， 使项目设计在确保项目质量的前提下， 充分考虑项目的经济性，使项目总投资 控制在计划总投资范围以内。
（是固体材料抵抗弹性变形、塑性变形或 破坏的能力，或抵抗其中两种或三种情况 同时发生时的能力。）
布氏硬度（Brinell hardness, BHN） 洛氏硬度（Rockwell hardness, RHN） 维氏硬度（Vickers hardness, VHN） 努普硬度（Knoop hardness, KHN） 肖氏硬度（Shore hardness, SHN）
第二节 力学性能
六、延性和展性 延性是指材料在受到拉力而产生破坏之前的塑
性变形能力。 展性是指材料在压应力下承受永久变形而不断
裂的性能。 脆性是指材料在外力作用下仅产生很小的变形
就会断裂破坏的性能。
第二节 力学性能
《口腔材料学》课程教学大纲
《口腔材料学》课程教学大纲一、课程基本信息二、课程简介口腔材料学是涉及各种口腔材料的内部结构及材料性能与其作用之间依存关系的一门学科。
它是口腔医学的重要组成部份，是口腔临床医学的基础学科之一。
三、教学目标与要求教学目的是通过介绍口腔材料的基本理化、机械、生物性质及其操作性能特点，力图将学生在基础课程中所学的物理学、化学等知识与口腔临床知识相结合，为合理、有效地利用口腔材料和设计制作出完美的修复体提供理论依据。
教学重点放在主要材料和基本原理的讨论方面。
使学生了解到：为什么材料会具有某种特性或某种反应，为什么要观察材料所生发生的变化，以及用怎样的手段和技术才能达到满意的临床效果等。
四、教材及参考书（一）教材名称及性质赵信义主编.《口腔材料学》.第5版.人民卫生出版社，2012年（二）参考书[1]陈治清编著.《口腔材料学》.第3版.人民卫生出版社，2003年[2]赵铱民编著.《口腔修复学》.第7版.人民卫生出版社，2012年[3] 赵信义编著.《牙科修复材料学》.第1版.世界图书出版公司，2006年五、课程考核方式（一）考核方式过程考核（考勤、作业、阶段性测试等），课终考核（闭卷）（二）成绩评定办法成绩构成：闭卷×80% + 平时练习×20%（包括实验报告和考察）六、课外学习要求要求学生要完成课外作业、以报告的形式，阐述口腔某一方面常用的材料（印模材料、粘接材料等）的性能，操作细节、临床注意事项等。
第一章绪论（一）目的要求：掌握口腔材料的分类，了解口腔材料的标准和标准化组织，口腔材料的发展简史。
（二）学时分配：讲授2学时（三）教学重点：口腔材料的分类（四）教学难点：（五）教学内容：1.基本概念或关键词：口腔材料学、国际标准化组织（ISO）2.主要教学内容：口腔材料的分类。
口腔材料的标准和标准化组织，口腔材料的发展简史。
第二章材料学基础知识（一）目的要求：了解材料的微观结构，掌握金属的分类，合金的特性，金属的成型方法，熟悉金属结构，熔融与凝固，形变与热处理，腐蚀与防腐蚀，了解金属的生物学效应。
口腔材料学—口腔有机高分子材料
口腔材料学——第一章口腔有机高分子材料考查重点1.成分2.机制3.性能4.应用有机高分子印模材料义齿基托树脂=热凝、自凝型、光固化型、热塑注射聚甲基丙烯酸甲酯树脂及其改性产品目前应用最广牙体类--复合树脂牙髓类---根管糊剂固体名称组成性能牙胶尖由古塔胶（10%~20%）、氧化锌（61%~75%）；少量松香、硫酸钡等组成①具有一定的压缩性（3%~6%）②具有热塑性，加热时软化③可被氯仿、桉油醇等溶剂软化、溶解④大多具有射线阻射性银尖含银99.8%~99.9%；及微量的镍和铜①具有较高的强度和良好的韧性，可用于弯曲的根管②具有一定的抑制、杀菌作用③射线阻射性能④耐腐蚀性较差塑料一般由热塑性树脂、填料和射线阻射物组成①有较好的弹韧性，容易进入弯曲的根管②组织亲和性好③缺乏射线阻射尖性糊剂氧化锌-丁香酚封闭剂粉剂含氧化锌等，液剂含丁香油等常见有Rickert和Grossman配方①氧化锌具有收敛作用，而丁香酚对多种根管细菌有抗菌作用②流动性好，凝固过程中体积收缩小，对根管封闭效果较好③有明显的X线阻射性①对根尖周组织有轻度的致炎性，可产生轻微炎症，导致疼痛，愈合迟缓等②常与牙胶尖联合使用氢氧化钙基封闭剂种类较多，剂型上有粉液型、单糊剂型和双糊剂型①有较强的抗菌作用②中和酸性炎症产物，促进根尖孔钙化，封闭根尖孔③有促进尖周骨缺损愈合功能④有些封闭剂含有碘仿，不但赋予封闭剂①含有碘仿的氢氧化钙糊剂可用于脓液渗出性感染根管②单糊剂型氢氧化钙用作暂时性根管充填，用作为乳牙根管永久性充填及年轻恒牙根尖诱导成形术射线阻射性，还提高了杀菌、抑菌作用树脂基封闭剂典型的是以环氧树脂为基础的封闭剂，剂型有粉液型和双糊剂型①聚合收缩较小，因此环氧树脂封闭剂的根管封闭性能较好②固化时间较长，为9~15小时，便于充分操作，流动性耗，容易渗入侧副根管③固化后水溶解性低，长期稳定性好①用于根管永久性充填封闭，与牙胶尖结合使用②对环氧树脂过敏的患者禁止使用矿物三氧化物凝聚体MTA 主要由硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙及硫酸钙组成①与水调和后，凝固时间较长，达2小时45分钟②凝固过程中伴随有轻微体积膨胀，用该材料充填根管后具有优秀的边缘封闭性能③凝固反应中会产生氢氧化钙晶体，反应产物呈强碱性，具有良好抑菌作用和盖髓效果①用于直接盖髓、活髓切断、根尖诱导成形中封闭根尖孔、髓室底穿孔或根管侧穿修补、根管倒充填②不适用于保留滞留的乳牙④对牙髓的刺激性较小⑤与牙胶相似的X线阻射性粘结材料1.种类和机制2.口腔组织环境的粘结特性（一）牙体组织1.釉质--97%（质量）无机矿+2%水+有机物质（1%）--表面-釉护膜覆盖，非极性--表面下30μm--氟化物+碳化合物--抗酸能力强--深层--紧密排列的釉柱和柱间质2.牙本质--70%无机物/18%蛋白质/11%水/1.5%其他有机物--小管+突起+细胞间质--小管贯穿牙本质，牙髓--釉牙本质界（放射）--小管近髓端粗，近表面处细--结构非均匀性，近髓多孔，近表致密--玷污层--1-5μm，有机物+大量无机物--结构无序，堵塞牙本质，渗透性降低--胶原蛋白多，表面能低--牙本质粘结难（二）口腔环境1.湿度--唾液+牙本质小管液--口腔粘结区域100%rh（相对湿度）潮湿状态--难以持久和粘结失败的重要原因2.温度--温度变化大+材料与牙体组织膨胀系数不一致--热应力，边缘微渗漏--粘结失败3.微生物和酶--细菌及代谢产物--降低表面能--酶--降解老化粘接剂4.应力--综合复杂的应力大+粘接面积小--粘接剂应力疲劳5.化学反应--临床要求时间短，化学反应要求时间长6.临床操作--复杂3.表面处理技术①除去妨碍粘结的表面污物及疏松层；②提高表面能；③增加表面积。
口腔材料学绪论
论
人体口腔颌面部的软硬组织因为疾病、创伤、生 理退化等因素导致组织缺损或缺失，影响口腔组织器 官形态的完整，进而影响功能及美观。修复缺损及缺 失的口腔颌面软硬组织的材料主要是人工合成的材料 或其组合物，这些材料被称为口腔材料。口腔材料还 包括制作这些修复体过程中使用的一些辅助材料。
3R技术
E Clinical color match
0-1 excellent
1-2 Good
2-3.5 Acceptable
>3.5 Unacceptable
2、孟塞尔系统（Munsell color system）
采用一个三维立体模型将颜色的三种特性—色调、 明度、彩度全部表现出来。
孟塞尔系统可以与CIE－XYZ色度系统互换。 口腔修复体制作过程中常采用比色板来对照患者牙 齿色泽来选择材料的色泽。
在实际应用中，测定某一温度范围的平均 线胀系数更有意义。
L2－L1 α＝
L1（T2－T1） 式中：α温度为T1至T2范围内平均线胀系数
L1温度为T1时试样的长度（mm）
L2温度为T2时试样的长度（mm）
体胀系数（cubic expansion coefficient）是表征物体 体积随温度变化的物理量。
在牙体修复时，接近牙髓的部位必须选用热导率低的 材料，以隔绝温度变化对牙髓的刺激。磷酸锌水门汀和氧 化锌丁香酚水门汀的热导率同牙齿硬组织相近，因此在较 深窝洞中，用这类材料垫底可起隔热作用，而银汞合金由 于热导率远远大于牙齿硬组织，故需用氧化锌丁香酚水门 汀垫底后才可充填。
四、流电性
在口腔环境中存在异种金属修复体相接触时，由于 不同金属之间的电位不同，将会出现电位差，导致微电 流产生，这种性质称为流电性（galvanism），该现象称 为流电现象。
2011级口腔材料学+-第一、三章
学习重点：
掌握物理性能、力学性能、化学性能和生物性能的 含义以及物理、力学性能的临床意义 了解化学性能和生物性能的临床意义
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第一节
物理性能
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（一）尺寸变化(dimensional change)
含义：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、化学因素的影响 而导致材料外形尺寸变化的现象
测定方法：表面划痕法 表面压入法
回跳法
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（七）硬度(hardness)
压入法硬度又分为： 布氏硬度—适用于面积较大材料的硬度测量 维氏硬度 努氏硬度 显微硬度
适用于坚硬材料微小局部的硬度 测量
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表1-9 牙体组织及某系某些材料的硬度值 材 料 KHN VHN ( MPa) (MPa) 牙釉质 3430～4310 2940～4800 牙本质 680 570～600 牙骨质 400～430 — 银汞合金 1000 — 复合树脂 250～710 390～1740 金合金 690～2260 550～2500 无填料丙烯酸树脂 200～210 — 陶瓷 4600～5910 4490～7750 玻璃离子水门汀 180～310 510～900 磷酸汀水门汀 380 — 长石质陶瓷 4600～5910 6630～7030 钴铬合金 3290～4240 3500～3900 镍铬合金 1530～3280 2700～3950 义齿基托聚合物 140～176 —
（一）应力与应变
1、应力(stress)
含义：物体发生形变时，内部产生大小相等但方 向相反的反作用抵抗力。描述物体内部各 个点各个方向的力学状态。σ
口腔材料学
第一章总论第一节概述一、口腔材料学的发展简史（C）口腔材料的进步和发展是缓慢而持续的公元前3000开始出现了口腔医疗活动猜一猜:世界上最早使用的口腔冠桥材料是什么?在中国唐代(公元7～10世纪),有用银膏补齿的记载。
银膏的主要成份是银、汞和锡, 它与现代的银汞合金很相似公元前至1500年，主要的进步是从牙缺失修复转向龋齿充填1548年第一部口腔医学专著1728年Pierre Fauchard发表的专著视为现代口腔医学的开端,该著作涉及口腔医学的许多领域,也描述了当时采用的各种修复材料及操作技术,其中包括用象牙制作义齿的方法,紧接着,蜡、石膏、低熔点合金、瓷牙等材料先后用于口腔治疗17到19世纪，为探索各种新材料的阶段20世纪以来, 口腔材料发展的特点：对各种已经被采用的材料进行精制和改进, 并开始为了明确的目标进行化学合成和物理改性虽然口腔材料的应用有着悠久的历史,但是口腔材料学作为一门独立的学科,是从20世纪开始形成的二、口腔材料的分类（C）（一）按材料性质分：有机高分子材料; 无机非金属材料; 金属材料三、口腔材料的标准和标准化组织（C）：ADA、FDI、ISO第二节材料的性能一、物理性能（B）（一）尺寸变化dimensional change修复体在口腔环境内及在制作修复体的过程中,修复体、修复材料及其辅助材料由于物理及化学因素的影响，可能会产生程度不同的形变，称为尺寸变化。
通常用长度（或体积）变化的百分数来表示。
测量方法：直接法；间接法(二)线胀系数linear expansion coefficient表征物体长度随温度变化的物理量。
它是指当物体有微小的温度变化dT时，物体的长度改变dL，则长度的相对变化dL/L除以温度的变化dT，符号为αL。
体胀系数(cubic expansion 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αV实际应用中,测定某一温度范围的平均线胀系数更有意义线胀系数的测试方法有示差法、光杠杆放大法、光干涉法、差动变压器法和X(或中子)射线法等。
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12
三、口腔材料的标准和标准化组织
口腔材料的标准
13 遵义医学院珠海校区口腔系
1、国际标准化组织( I.S.O )
(International standards organization )
2、国家标准（GB）
3、医药行业标准（YY）
4、地方和企业标准
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化学性能
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生物性能
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❖ 学习重点：
❖ 掌握物理性能、力学性能、化学性能和生物性能的 含义以及物理、力学性能的临床意义
❖ 了解化学性能和生物性能的临床意义
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19
第一节 物理性能
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20
（一）尺寸变化(dimensional change)
32
对临床的意义:
接触角愈小、润湿性愈好、 亲水亲组织性愈好。 粘接剂对被粘物体表面的湿润是粘接的必要条件。 金属烤瓷粉熔附于金属表面时也应有良好的润湿。
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33
(六)色彩性
色彩的三个特性： 色调hue ： 指颜色的名称 彩度chroma(饱和度):指颜色的纯度 明度value(明亮度):物体对光的反射性 （非彩色只有明度的区别）
34
对临床的意义
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35
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36
第二节 力学性能
力学性能（mechanical strength）又称为机械性能 材料在不同环境（温度、介质、湿度）下，承受各种 外力（拉伸、压缩、弯曲、冲击、交变应力等）时所 表现出的力学特征。
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充填材料
修复材料
义齿材料
种植材料
印模材料
辅助材料
模型材料
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粘接材料
铸造包埋材料
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（三）按材料与口腔组织的接触方式分类
1、直接与口腔组织接触的材料 全口义齿
烤瓷熔附金属桥
2、间接与口腔组织接触的材料
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（四）按材料的应用部位分类
1、非植入性材料 2、植入性材料
30
（五）表面张力（ surface tension）
表面张力：促使液体表面收缩的力， 单位： 每米牛(N/m)
润 湿 性：液体在固体表面扩散的趋势，称为润 湿性，用接触角（θ）表示其大小。
接 触 角：液体与固体表面接触作切线与固、液 界面之间的夹角。
31
润湿与接触角的关系
θ ＝0 ° 固体被液体完全润湿 θ ≤ 90° 液体的润湿性良好 θ ＞ 90° 液体的润湿性差 θ ＝ 180° 液体完全不润湿
14
口腔材料标准化组织 （一） ISO/TC 106 Dentistry （二） SAC/TC 99
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15
思考题
❖ 1、定义：
口腔材料 口腔材料学 ❖ 2、口腔材料的分类？ ❖ 3、标准化组织？
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材料的性能
物理性能
力学性能
修复口腔软硬组织缺损或缺失的材料主要是人工合成的材 料或其组合物，这些材料被称为口腔材料，口腔材料还包括 制作这些修复体过程中使用的一些辅助材料。
❖ 口腔材料学（science of dental materials）
将材料科学与口腔医学结合在一起的一门界面学科，是口 腔医学专业的基础课程，主要内容包括口腔医学应用的各种 人工材料的种类、性能特点、用途和应用中应当注意的问题
297
铂
69.8
→近髓部位选热导率低的
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28
（四）流电性(galvanism) 电位不同,产生电位差----产生电流
溶解+流电
电化学腐蚀
危害较大
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29
对临床的意义
口腔内尽量避免使用不同种类的金属制作修复体
可摘局部义齿的牙合支托避免设计在金属充填体上
可摘局部义齿
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－0.31～0.85
磷酸锌水门汀
－0.05～ － 0.07
硬质石膏
0.08～0.18
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23
尺寸稳定性在临床使用的意义
印模材料、模型材料 影响
修复体的精度
充填材料
影响 充填体与窝洞的密合性
微渗漏、继发龋
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（二）线胀系数
(linear expansion coefficient)
含义：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、化学因素的影响 而导致材料外形尺寸变化的现象
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21
❖表达式：
L‒Lo
ε=
×100%
Lo
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22
表1-1几种材料固化期间尺寸变化与允许值
材料名称
尺寸变化（%）
银汞合金
±0.02
氧化锌丁香酚水门汀
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表1-3 牙体组织及一些口腔材料的热导
材
料
热导率（W.m-1·K-1）
牙釉质
0.87～0.92
牙本质
0.59～0.63
银汞合金
23
复合树脂
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.1
金合金
297.3
丙烯酸树脂
0.21
陶瓷
1.05
磷酸锌水门汀
1.17
氧化锌丁香酚水门汀
0.46
银
385～421
铜
370～384
金
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5
一、地位
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6
二、发展简史
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7
CAD/CAM
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8
二、口腔材料学的分类
塑料牙蜡片
（一）按材料的性质分类
1、有机高分子材料
金属全冠
2、无机非金属材料
3、金属材料
银汞合金 瓷块
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9
（二）按材料用途分类
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1
第一章 绪论
❖ 学习重点：
❖ 掌握口腔材料学的定义、口腔材料学的分类 口腔材料学的标准
了解口腔材料学的发展简史及管理
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2
第一章 绪论
牙列缺损
活动义齿修复
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3
牙体缺损及修复
全口义齿
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4
❖ 口腔材料（dental materials）
1、线胀系数：表征物体的长度随温度变化
的物理量。
2、体胀系数：表征物体的体积随温度变化
的物理量。
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对临床的意义
❖ 模型材料的线膨胀系数直接影响铸造修 复体的精度
❖ 充填体与牙体热膨胀系数的差别对于治 疗效果的影响
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（三）热导率（导热系数）
导 热：以热量进行能量传递的一种形式。 热导率(thermal conductivity) ：是量度材 料导热性能的物理量。
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（一）应力与应变