口腔修复应用材料
口腔修复应用材料
概述
印模材料
模型材料
塑料
合金
磨平和磨光材料
粘固材料
其它材料
概述
简介
口腔应用材料的分类
理化性能的名词概念
常用材料与临床应用的关系
新材料的展望
材料的基本变形和应力
人类社会的发展往往以材料的
进步为标准
旧石器时代（石制工具）→奴隶社会（铜器）→封建社会（青铜器）→春秋时期（铁器）→战国汉武帝时期（钢）→现代社会（铝、合成塑脂等）
口腔材料的发展：
古代象牙、兽骨→黄金牙→蜡、石膏等的运用→瓷制全口义齿→硫化橡胶基托→1940年聚甲基丙烯酸甲脂基托→高强度复合塑脂牙→铸造合金牙→金属烤瓷牙→CAD/CAM材料
分 类
印模材料
模型材料
塑料
合金
磨平和磨光材料
粘固材料
其它材料
—分离剂、清扫水等
理化性能的名词概念
机械性能（力学性能）：材料受外力作用所反
应出来的各种性能。
1. 应力（stress）：描述物体内部各点各个方向
的力学状态，单位面积所受的内力即为应力。
2. 应变（strain）：是描述材料在外力作用下形态
变化的量。
3. 硬度（hardness）：是固体材料抵抗弹性形变、
塑性形变或破坏的能力。
理化性能的名词概念
热传导（thermal conductivity）:
材料传导热量的能力
流电性（galvanism）：
不同金属之间的电位不同，
产生电位差，导致微电流
的产生。
生 物 性 能
生物安全性（biological safety）：材料进入临床应用前具有安全使用的性质。
生物相容性（biocompatibility）：指在某种特定的目的、特定的部位材料与宿主 同处于静动态变化环境中发生相互反应的能力和作用，保持相对稳定而不被排斥的性质。
常用材料与临床运用的关系
印模材料 获取口腔阴模
弹性印模法、二次印模法
模型材料 制取口腔阳模
记存模型、不同修复体的制作模型
粘固材料 粘结修复体，充填牙齿
刺激性的小，粘结力大，流动性好
新 材 料 的 展 望
修复材料
生物相容性，低刺激性，高强度，
耐腐蚀性，可铸性等
印模、模型材料
高精度，高弹性，可操作性，
流动性，低尘，失水收缩小等
种植义齿材料
钛合金的运用
中国精品齿科的时代已经开始
对象 中国人均GDP超过1000美元
6%的富裕人口
11.9%中产阶级（占就业人口）
材料 高质量的齿科材料：印模、金属、陶瓷
设备 高科技的设备器材
技术 先进技术的传播
人才 规范化操作培训
口腔修复技术的变迁
修复治疗的最高境界
将每一项修复治疗的满意度分为三个层次:
1 病人满意，看即时的治疗效果；
2 病人和医生本人都满意；从技术角度来考量自己是否将医疗技术水平发挥到最好；
3 病人、医生自己以及同行三满意；强调的是同行对修复治疗从学科的角度进行评价。
? 提倡“仅有病人的短时间满意是对医生的最低要求。患者、医生本人和同行三方面都满意才是我们追求的最高境界”
口腔医师面临的任务
努力学习 改变观念
强化训练 提高基本技能
应用先进的设备和材料
材料的基本变形和应力
一. 变形
在外力作用下，牙体及周围组织，口腔修复材料和充填材料的尺寸和形状均可能发生变化，我们将牙齿、修复体和充填体称为构件，构件尺寸和形状的变化称为变形。
对修复设计提出以下要求：
1.构件应有足够的强度（即抵抗破坏的能力），以保证在规定的使用条件下不发生破坏。
2.构件应具备足够的刚度（既抵抗变形的能力），以保证在规定的使用条件下不产生过分的变形。
二. 基本假设
1. 连续性假设
2. 均匀性假设
3. 各向同性假设
1. 连续性假设
在材料力学中，假定构件的整个体积内均毫无空隙地充满了物质。
实际上，在牙本质、牙釉质和修复充填材料内部，存在着不同程度的空隙。然而，当空隙大小和构件尺寸相比极为微小时，通常可将它们忽略不记，而认为材料是均匀密实的。
2.均匀性假设
材料基本组成部分的性能存在不同差异。如：金属是由晶粒和晶界物质组成，性能不完全相同。但由于构件的尺寸远大于其组成部分的尺寸，按统计学观点仍可将材料看成是均匀的，即认为材料的性能与其所在位置无关。按此假设，从构件内部任何部位所切取的微小单元体，都具有与构件完全相同的性质。同样，通过试件所测得的材料性能，也可用于构件内的任何部位。
3.各向同性假设
沿各个方向均具有相同性能的材料称为各向同性材料。例如：玻璃。按统计学的观点，也可将金属看成是各向同性材料，为了简化计算，我们在对口腔医学有关力学问题进行计算分析时，也常常将研究对象假设为各向同性材料。
三. 杆件变形的基本形式
基本变形有四种：
轴向拉伸
轴向压缩
扭转
弯曲
拉伸或压缩（tension or compression）
由大小相等、方向相反、作用线与杆件轴线重合的一对力引起，表现为杆件的长度发生伸长或缩短。
剪 切（shear）
由大小相等、方向相反、作用线垂直于杆轴，且距离很近的一对力引起，表现为受剪杆件的两部分沿外力作用方向发生相对的错动。
扭 转（torsion）
由大小相等、方向相反、作用面垂直于杆轴的两个力偶引起的，表现为杆件的任意两个横截面将发生绕轴线的相对转动。
弯曲（bending）
由垂直于杆件轴线的横向力，或由作用于包含杆轴的纵向平面内的一对大小相等、方向相反的力偶引起的，表现为杆件轴线由直线变为曲线。
（1）横线仍是直线，只是做相对转动，但仍然与纵线正交；
（2） 纵线变为弧线，靠顶面的纵线缩短，靠底面的纵线伸长；
（3） 在纵线伸长区，梁的宽度减小；在纵线缩短区，梁的宽度增大。此情况与梁的轴向拉伸、压缩时的变形相似。
根据以上表面变形现象，可以对梁内部变形做如下假设(hypothesis)：
梁弯曲时顶面纵线缩短，缩短区梁宽度增大，受压应力作用，为压缩区；底面纵线变长，梁宽度减小，受拉应力作用，为伸张区(tensile area)。
当梁弯曲时其底部纵向纤维伸长，顶部纵向纤维缩短，而纵向纤维的变形沿截面高度应该是连续变化的，即成线形关系，将截面的受力绘成应力图。
? 所以，从伸长区到压缩区，中间必有一层纤维层既不伸长也不缩短，这一层称为中性平面(neutral plane)。应力在中性平面区为零。
四、内力的概念 截面法和轴力
1.内力的概念
2. 截面法和轴力
1.内力的概念
在外力作用下，构件发生变形，同时，构件内部相连部分间产生相互作用力。在外力作用下，构件内部相连两部分间的相互作用力称为内力。
2. 截面法和轴力
构件的内力可用下述方法求得：
1. 切 沿截面假想将杆切成两部分；
2. 取 取其中任一部分做研究对象，并画其受力图；
3. 平 对研究对象列出静力平衡方程，计算出被切截面上的内力。
根据平衡条件列平衡方程
作用在构件上的力之和等于零：
ΣF=0
P+N=0
N=－P
作用在构件上的力矩之和等于零：
ΣM=0
五. 应力应变的概念
拉（压）杆横截面上的应力和应变
1. 应力概念
衡量一个物体内力的大小，应该用单位面积上内力的大小为依据，这个单位面积上内力的大小叫应力，写成公式为：
应力=内力/截面面积 σ=P/S
应力的常用单位为：N/mm2 和MN/ m2
MN/ m2 又可写作MPa(兆帕)。
这些单位间的关系如下：
1N/mm2=1MN/ m2 =1MPa=106Pa
2. 应变概念
杆件轴向拉伸、压缩时轴向尺寸和横向尺寸都要发生变化。为了度量杆件的变形程度，还需计算单位长度内的变形。单位长度内的变形，称为相对变形或应变。
应变=形变/原始距离=形变后距离-原始距离/原始距离
即：ε=ΔL/L
单位长度的变形称为正应变或线应变，是两个长度的比值，为一无量纲的量
思考题
1 材料力学的基本假设
2 应力和应变的概念
? 杆件变形的基本形式
4 内力的计算方法
六.拉伸实验和应力-应变曲线
将拉伸图的纵坐标P除以试件横截面的原面积A，而将其横坐标ΔL除以试验段的原长L，由此所得曲线即能反映材料的力学性能。
此曲线称为应力-应变曲线或δ-ε曲线。
拉伸曲线
应力-应变曲线或δ-ε曲线
七．材料在拉伸时的力学性能
应力—应变曲线
1.正比阶段
2.屈服阶段
3.强化阶段
4.局部收缩阶段
存在着三个特征点，其相应的应力依次为：
比例极限、屈服应力、强度极限。
1.正比阶段
应力—应变曲线的第一阶段OA为一直线，说明在此阶段应力和应变成正比，
即：δ∝ε
正比阶段的最高点A所对应的应力为材料的比例极限，并用δp表示。 δp是使应力、应变保持正比关系的最大应力值。
在比例极限范围内，应力和应变的比值称为弹性模量(elastic modulus)。弹性模量表示材料抵抗弹性变形的能力。
2.屈服阶段
超过比例极限之后，应力和应变之间不再保持正比关系。当到达B点时，图线出现（水平有微小波动）线段。在此阶段内，应力几乎不变，而变形却急剧增长，这种现象称为屈服。屈服时的应力称为材料的屈服应力或屈服极限，并用δS表示。
3.强化阶段
经过屈服阶段之后，材料又增强了抵抗变形的能力。这时，要使材料继续变形需要加大拉力，这种现象称为强化。强化阶段的最高点D所对应的应力，称为材料的强度极限，并用δb表示。强度极限是材料所能承受的最大应力。
4.局部收缩阶段
从D点开始，在试件的某一局部范围内，，横截面显著缩小，产生所谓颈缩现象。颈缩现象出现后，继续拉伸所需载荷迅速减小，最后导致试件断裂。
综上所述，在整个拉伸过程中，材料经历了正比、屈服、强化和局部收缩四个阶段，并存在着三个特征点，其相应的应力依次为：比例极限、屈服应力和强度极限。