口腔材料学教学材料的性能2015
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意义: 表示材料制品在化学、物理、机械作用下产生的形变
2. 线胀系数 linear expansion coefficient
L2 L1 L 1 L L1(T 2 T 1) T L1
式中： α
L
温度为T时的线胀系数(K－１) 温度为Ｔ1时试样的长度（ｍｍ） 温度为Ｔ2时试样的长度（ｍｍ）
改变。
4.热导率 thermal conductivity
λ =单位面积热流量/温度梯度
式中: λ 热导率（又称导热系数）
单位：瓦(特)每米开 (尔文)，W/(m×K)
单位面积热流量=热流量/面积，瓦(特)每平方米，W/m-2
热流量：单位时间内通过一个面的热量，瓦(特)，W
意义：单位温度梯度下的单位面积热流量
Ｌ1 L2
意义：表示每1度温度变化引起的单位长度的材料在长度上的 改变。
3.体胀系数
cubic expansion coefficient
V 1 V T V
式中： αV 温度为T时的体胀系数(K-1) V 温度为T时式样的体积（mm3）
dV 物体体积的改变 dT 温度的变化 意义：表示单位体积材料受单位温度变化引起的体积上的
材料在弹性阶段，单位体积所吸收的能量叫回
弹，或回弹模量。 回弹性是材料抵抗永久变形的能力。 韧性是材料抵抗开裂的能力。
（五）疲劳与疲劳强度
疲劳：是指材料在循环（交变）应力作用下发生的破坏
。所受应力远远小于极限强度，甚至小于弹性极限。
疲劳强度：指材料抵抗疲劳破坏的能力。它表示在交变
口腔材料学
第三章
材料的性能
材料的性能包括：
一 物理性能 二 力学性能 三 化学性能 四 生物性能
一、物理性能
(一) 尺寸变化 (二) 线胀系数 (三) 热导率(导热系数) (四) 流电性 (五) 表面张力和湿润现象 (六) 色彩性
一、物理性能
1. 尺寸变化 dimensional change L L0 ε 100% L0 式中： ε 为尺寸变化 Ｌ0 为原长 L 为变化后长度
基于严格的人类受试者测量的视觉反应，在三度空
间中确定颜色位置
中心轴代表明度，与中心轴距离代表彩度，围绕中
心轴的角度代表色相。 记录表示方法：色相+明度值/彩度 （HV/C ）。 如：5B 5/5，是中等明度（5），中色度（5）的蓝色（5B）
CIE（国际照明委员会）色度系统
三原色：RGB
应力作用下经过无数次循环而不发生破坏的能力。
在实际工作中，常在工作应力低于屈服强度时发生断裂
，疲劳断裂常产生于应力高度集中或强度低的部位。 常见的冲击疲劳，冷热疲劳、接触疲劳、腐蚀疲劳等。
（六）延性和展性
塑性：是材料在静载荷作用下，产生永久变形而 不破坏的能力。 延性：材料受到拉力产生破坏之前的塑性变形能 力，表示材料能够塑性伸长、拉丝的能力。 延伸率：拉伸断裂后，总伸长与原始标距长度的
5.流电性 galvanism
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。
Zn Cu H2SO4
原电池工作原理示意图
+
意义：避免在口腔内存在两种金属修复体相接触，以避免 不适感、腐蚀和保护牙髓组织不受损伤
（四）表面张力与湿润现象
表面张力：扩张表面单位所需要的力， 单位： 每米牛(N/m) 润 湿 性：液体在固体表面扩散的趋势， 为液体对固体的润湿性， 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
（旋转应力、综合应力）
F F
F
F
F F
应变：指材料在外力作用下形状
变化的量 ε=△L/Lo 式中：ε： 应变 △L：长度增量（mm）
Lo ： 指定参考状况下的长度(mm)
（二）弹性变形与塑性变形
弹性变形阶段
比例极限 弹性极限（可逆）
塑性变形阶段
屈服强度 极限强度 断裂强度 （不可逆）
（三）应力应变曲线
研究材料机械性能常用的方法是测定应力-应变曲线。 它是以ຫໍສະໝຸດ Baidu力为纵坐标，应变为横坐标绘制的曲线。对材 料施加拉力、压力、剪切力或弯曲力均可得到应力-应变曲 线图
P：比例极限 E：弹性极限 Y：上屈服点
Y':下屈服点
A：极限强度 C：断裂强度
弹性模量：E = 应力/应变
（比例变形阶段）
O
（四）回弹性和韧性
百分比，是反应材料塑性变形的能力指标。一般 低延伸率于5%为脆性材料；高于5%为塑性材料， 或延展性材料。金合金为19%。 展性：压应力作用下产生塑性变形而不破坏的性 能，反应被加工塑成薄片的能力。
(七) 硬度
硬度（hardness）:固体材料局部抵抗硬物压 人其表面的能力，代表材料抵抗弹性变形、 塑性变形或破坏的能力。
红色：700.0nm 绿色：546.1nm 蓝色：435.8nm
CIE 色度系统的 L*a*b*色彩表示法
二、力学性能
(一) 应力与应变 (二) 弹性与塑性 (四) 回弹性与韧性 (五)疲劳与疲劳强度 (六)延性与展性 (八)蠕变
(三) 应力-应变曲线 (七)硬度
(一)应力与应变 stress and strain
与固、液界面之间的夹角。
润湿与接触角的关系
θ ＝0 ° θ ≤ 90° θ ＞ 90° θ ＝ 180° 固体被液体完全润湿 液体的润湿性良好 液体的润湿性差 液体完全不润湿
意义: 接触角愈小、润湿性愈好、亲水亲组织性愈好
(五) 色彩性
色彩的本质 语言对色彩描述的局限性
引入实物和数字描述的必要
应力: 指物体内部各点各个方向的力学 状态
α= F / S
式中： F：外力（N）
S：受力面积（mm2）
α ：应力（MPa）
应力的形式：
拉应力：(tensile stress) 外力为拉力 压应力：(compressive stress) 外力为压力 切应力：(shear stress） 外力为剪切力
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）
几种常用的描述颜色方法
(1) 肉眼观察
(2) 色卡、色片、比色板比色
(3) 光谱、光电测定
(4) 孟塞尔色度系统
（5）CIE色度系统
孟塞尔色度系统
2. 线胀系数 linear expansion coefficient
L2 L1 L 1 L L1(T 2 T 1) T L1
式中： α
L
温度为T时的线胀系数(K－１) 温度为Ｔ1时试样的长度（ｍｍ） 温度为Ｔ2时试样的长度（ｍｍ）
改变。
4.热导率 thermal conductivity
λ =单位面积热流量/温度梯度
式中: λ 热导率（又称导热系数）
单位：瓦(特)每米开 (尔文)，W/(m×K)
单位面积热流量=热流量/面积，瓦(特)每平方米，W/m-2
热流量：单位时间内通过一个面的热量，瓦(特)，W
意义：单位温度梯度下的单位面积热流量
Ｌ1 L2
意义：表示每1度温度变化引起的单位长度的材料在长度上的 改变。
3.体胀系数
cubic expansion coefficient
V 1 V T V
式中： αV 温度为T时的体胀系数(K-1) V 温度为T时式样的体积（mm3）
dV 物体体积的改变 dT 温度的变化 意义：表示单位体积材料受单位温度变化引起的体积上的
材料在弹性阶段，单位体积所吸收的能量叫回
弹，或回弹模量。 回弹性是材料抵抗永久变形的能力。 韧性是材料抵抗开裂的能力。
（五）疲劳与疲劳强度
疲劳：是指材料在循环（交变）应力作用下发生的破坏
。所受应力远远小于极限强度，甚至小于弹性极限。
疲劳强度：指材料抵抗疲劳破坏的能力。它表示在交变
口腔材料学
第三章
材料的性能
材料的性能包括：
一 物理性能 二 力学性能 三 化学性能 四 生物性能
一、物理性能
(一) 尺寸变化 (二) 线胀系数 (三) 热导率(导热系数) (四) 流电性 (五) 表面张力和湿润现象 (六) 色彩性
一、物理性能
1. 尺寸变化 dimensional change L L0 ε 100% L0 式中： ε 为尺寸变化 Ｌ0 为原长 L 为变化后长度
基于严格的人类受试者测量的视觉反应，在三度空
间中确定颜色位置
中心轴代表明度，与中心轴距离代表彩度，围绕中
心轴的角度代表色相。 记录表示方法：色相+明度值/彩度 （HV/C ）。 如：5B 5/5，是中等明度（5），中色度（5）的蓝色（5B）
CIE（国际照明委员会）色度系统
三原色：RGB
应力作用下经过无数次循环而不发生破坏的能力。
在实际工作中，常在工作应力低于屈服强度时发生断裂
，疲劳断裂常产生于应力高度集中或强度低的部位。 常见的冲击疲劳，冷热疲劳、接触疲劳、腐蚀疲劳等。
（六）延性和展性
塑性：是材料在静载荷作用下，产生永久变形而 不破坏的能力。 延性：材料受到拉力产生破坏之前的塑性变形能 力，表示材料能够塑性伸长、拉丝的能力。 延伸率：拉伸断裂后，总伸长与原始标距长度的
5.流电性 galvanism
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。
Zn Cu H2SO4
原电池工作原理示意图
+
意义：避免在口腔内存在两种金属修复体相接触，以避免 不适感、腐蚀和保护牙髓组织不受损伤
（四）表面张力与湿润现象
表面张力：扩张表面单位所需要的力， 单位： 每米牛(N/m) 润 湿 性：液体在固体表面扩散的趋势， 为液体对固体的润湿性， 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
（旋转应力、综合应力）
F F
F
F
F F
应变：指材料在外力作用下形状
变化的量 ε=△L/Lo 式中：ε： 应变 △L：长度增量（mm）
Lo ： 指定参考状况下的长度(mm)
（二）弹性变形与塑性变形
弹性变形阶段
比例极限 弹性极限（可逆）
塑性变形阶段
屈服强度 极限强度 断裂强度 （不可逆）
（三）应力应变曲线
研究材料机械性能常用的方法是测定应力-应变曲线。 它是以ຫໍສະໝຸດ Baidu力为纵坐标，应变为横坐标绘制的曲线。对材 料施加拉力、压力、剪切力或弯曲力均可得到应力-应变曲 线图
P：比例极限 E：弹性极限 Y：上屈服点
Y':下屈服点
A：极限强度 C：断裂强度
弹性模量：E = 应力/应变
（比例变形阶段）
O
（四）回弹性和韧性
百分比，是反应材料塑性变形的能力指标。一般 低延伸率于5%为脆性材料；高于5%为塑性材料， 或延展性材料。金合金为19%。 展性：压应力作用下产生塑性变形而不破坏的性 能，反应被加工塑成薄片的能力。
(七) 硬度
硬度（hardness）:固体材料局部抵抗硬物压 人其表面的能力，代表材料抵抗弹性变形、 塑性变形或破坏的能力。
红色：700.0nm 绿色：546.1nm 蓝色：435.8nm
CIE 色度系统的 L*a*b*色彩表示法
二、力学性能
(一) 应力与应变 (二) 弹性与塑性 (四) 回弹性与韧性 (五)疲劳与疲劳强度 (六)延性与展性 (八)蠕变
(三) 应力-应变曲线 (七)硬度
(一)应力与应变 stress and strain
与固、液界面之间的夹角。
润湿与接触角的关系
θ ＝0 ° θ ≤ 90° θ ＞ 90° θ ＝ 180° 固体被液体完全润湿 液体的润湿性良好 液体的润湿性差 液体完全不润湿
意义: 接触角愈小、润湿性愈好、亲水亲组织性愈好
(五) 色彩性
色彩的本质 语言对色彩描述的局限性
引入实物和数字描述的必要
应力: 指物体内部各点各个方向的力学 状态
α= F / S
式中： F：外力（N）
S：受力面积（mm2）
α ：应力（MPa）
应力的形式：
拉应力：(tensile stress) 外力为拉力 压应力：(compressive stress) 外力为压力 切应力：(shear stress） 外力为剪切力
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）
几种常用的描述颜色方法
(1) 肉眼观察
(2) 色卡、色片、比色板比色
(3) 光谱、光电测定
(4) 孟塞尔色度系统
（5）CIE色度系统
孟塞尔色度系统