首先应了解应力和应变以及它们之间的关系。应力是物体单位面积上对外力作用的抵抗力，两力大小相同，方向相反，但是它们实际并不相等，因为他们属于向量。只要有应力存在，物体内部原子间距离，就要出现变化而发生应变（唯一的例外，是结构本身的束缚力能够防止应变情况下的热应力）。应力包括拉应力、压应力和剪应力三类。应变包括弹性应变和塑性应变。弹性应变是可逆的，随应力消失而消失。塑性应变是不可逆的，是物质内部原子的永久性移位。以下叙述口腔材料的各种机械性能。
（一）拉伸强度
拉伸强度是机械强度中最基本的性能，它包括弹性极限、比例极限、降伏点、弹性模量、挠度、伸长率和断面收缩力。
1.弹性极限：当物体受到一定限度的拉应力时而发生应变。但应力消失后，应变也消失，物体回复到原来状态（即是物体内部运动的原子在这种情况下，又回到原来的位置）。如果物体受到的拉应力超过这一限度，物体就再不能恢复到原来的状态，表示物体受到了超过这种弹性限度的应力。因此，物体能承受而在外力消失后，又能恢复原状的最大应力，称为弹性限度。
2.比例极限：当物体受到的拉应力逐渐增加，直至物体发生断裂为止，是一种应力与应变成正比的关系，符合虎克定律。而物体的这种应力应变发展到产生突变前的最大应力极限，称为比例极限。
3.降伏点：物体在受应力作用所产生应变若超过比例极限，当外力增大到一定量后，即使外力稳定不变，而应变将继续增加，这一点称为降伏点，此时的强度，亦可称降伏强度（单位是MPa）。因此，它与弹性限度，比例极限虽意义不同，但其值极为接近，在实用上可彼此通用。总之，在评价口腔材料时是非常重要的。因为这些参数都代表了结构会发生永久变形的应力值，以确定修复体材料的选择。
4.弹性模量：任何等于或小于比例极限的应力和应变的比值，称为弹性模量。表示材料抵抗弹性形变的能力（即物体受某一应力作用时，应变愈小，弹性模量就愈大）。弹性模量的单位，是每单位面积的力（MPa）。目前口腔金属和陶瓷材料的弹性模量，一般大于牙和骨的弹性模量。（表4）
表4 常用口腔材料与人体硬组织的弹性模量
5.挠度：挠度是物体承受至其比例极限的应力所发生的应变。在口腔修复或矫正时，就希望施加中度或轻度应力时能使钢丝产生极大的形变，这种材料就具有挠曲性。在反复回折后，不至产生断裂的性能，对于口腔修复是非常重要的。目前一般认为，牙托材料的机械性能，可以用挠度为标准进行评价。编者根据日本和美国生产的挠度仪进行仿制，并测定了义齿基托材料的挠度，结果表明挠度值好的材料脆性小韧性大，而弯曲强度高的材料往往还不能代表口腔义齿基托材料的韧性。证明了挠度是口腔材料在口腔环境中所具有的重要性能之一。
6.伸长率和断面收缩率：伸长率是物体受拉伸力作用直至拉断后所增加的长度与原长度的比，用百分比表示。
5.挠度：挠度是物体承受至其比例极限的应力所发生的应变。在口腔修复或矫正时，就希望施加中度或轻度应力时能使钢丝产生极大的形变，这种材料就具有挠曲性。在反复回折后，不至产生断裂的性能，对于口腔修复是非常重要的。目前一般认为，牙托材料的机械性能，可以用挠度为标准进行评价。编者根据日本和美国生产的挠度仪进行仿制，并测定了义齿基托材料的挠度，结果表明挠度值好的材料脆性小韧性大，而弯曲强度高的材料往往还不能代表口腔义齿基托材料的韧性。证明了挠度是口腔材料在口腔环境中所具有的重要性能之一。
6.伸长率和断面收缩率：伸长率是物体受拉伸力作用直至拉断后所增加的长度与原长度的比，用百分比表示。
断面收缩率，是指物体受拉伸应力作用直至拉断后断面横切面积与原面积的比。用百分比表示。
断面收缩率，是指物体受拉伸应力作用直至拉断后断面横切面积与原面积的比。用百分比表示。
在口腔精密铸造时，是必须考虑的问题。
（二）压缩强度
物体在抵抗同轴方向相反的应力作用下，产生应变直至断裂（脆性材料）或屈服（非脆性材料）时的强度，称为压缩强度。即表示物体能抵抗在单位面积上承受的压应力。单位为MPa，它是牙体修复时最重要的机械强度指标。（图1）
在口腔精密铸造时，是必须考虑的问题。
（二）压缩强度
物体在抵抗同轴方向相反的应力作用下，产生应变直至断裂（脆性材料）或屈服（非脆性材料）时的强度，称为压缩强度。即表示物体能抵抗在单位面积上承受的压应力。单位为MPa，它是牙体修复时最重要的机械强度指标。（图1）
图1 压缩强度试验
（三）弯曲强度
图1 压缩强度试验
（三）弯曲强度
图2 弯曲强度试验
A.单支梁 B.双支梁 C.四点弯曲
在简支梁法中，将物体置于两支点之间，抵抗垂直应力的作用所产生弯曲形变时的强度，称为弯曲强度。若应力继续作用，直至断裂时的强度，又称为弯曲折断强度（单位MPa）。弯曲试验的种类如下。（图2）
这对于口腔义齿基托、卡环、固定桥、矫正钢丝等要求弯曲强度大，才能保证临床使用要求。
（四）冲击强度(www.xing528.com)
冲击强度，是指物体抵抗高速冲击应力作用下断裂时的强度。表示物体的韧性和脆性。而能否有弹性地抵抗冲击应力作，用而不发生折断，或折断的能力是随物体弹性模量的增大而减小的性质很重要。冲击强度的数据，表示物体断裂时单位面积上所消耗的能量（单位MPa）。一般釆用单臂梁式、双支梁式和落球式三种方法测定。另外，也包括高速拉伸冲击式测定。目前口腔材料的测试还提不出一个具体完善的方法，尚有待今后解决。但一般认为口腔的咀嚼活动，是受神经、肌肉系统控制，不会产生冲击应力，但对修复体骤然落地造成折断是可能的，所以，具备这一性质也是必须的。（图3）
图2 弯曲强度试验
A.单支梁 B.双支梁 C.四点弯曲
在简支梁法中，将物体置于两支点之间，抵抗垂直应力的作用所产生弯曲形变时的强度，称为弯曲强度。若应力继续作用，直至断裂时的强度，又称为弯曲折断强度（单位MPa）。弯曲试验的种类如下。（图2）
这对于口腔义齿基托、卡环、固定桥、矫正钢丝等要求弯曲强度大，才能保证临床使用要求。
（四）冲击强度
冲击强度，是指物体抵抗高速冲击应力作用下断裂时的强度。表示物体的韧性和脆性。而能否有弹性地抵抗冲击应力作，用而不发生折断，或折断的能力是随物体弹性模量的增大而减小的性质很重要。冲击强度的数据，表示物体断裂时单位面积上所消耗的能量（单位MPa）。一般釆用单臂梁式、双支梁式和落球式三种方法测定。另外，也包括高速拉伸冲击式测定。目前口腔材料的测试还提不出一个具体完善的方法，尚有待今后解决。但一般认为口腔的咀嚼活动，是受神经、肌肉系统控制，不会产生冲击应力，但对修复体骤然落地造成折断是可能的，所以，具备这一性质也是必须的。（图3）
图3 冲击强度试验
1.摆锤 2.计数盘 3.摆弧 4.试样
（五）磨耗强度
两个物体在一定的压应力作用下，抵抗相互运动时，其接触面产生表面破坏的强度，称为磨耗强度。磨去的量和磨去的体积，是两种常用的测定法。它与磨料的形态、大小、强度等有关。这对于口腔咀嚼运动时天然牙之间或修复体与天然牙，修复体之间产生的磨耗，对牙修复体材料的选择是很重要的。它既要抗磨耗强度高，能延长使用寿命，又不能超过天然牙，以保护天然牙不受材料的磨耗损害。
（六）疲劳强度
疲劳强度，是指物体在弹性极限以内，应力的多次反复作用下，抵抗产生破坏或断裂的强度。物体受不同方向、不同程度和不同方式的应力作用结果差异很大。能耐受这种应力作用的最大极限，称为疲劳极限。口腔长期使用的修复体，必须具备有耐疲劳的性能。
（七）硬度
物体表面抵抗硬物压入的能力，称物体的硬度。表面硬度是各种性质相互作用的结果，受多种因素的影响而难以下准确的解释（但硬度是物体机械性能最重要的一种），因此，测定方法也各异。常用测定硬度的方法，有布氏（Brinell氏）、洛氏（Rockwell氏）、绍 氏（Shore氏）、卢氏（Knoop hardness氏）、维氏（Vickers氏）等方法。其计算单位也有所不同，但都采用表面划痕法或压痕法测定的。由于材料种类繁多，应选择适合的方法。一般口腔材料的测定，以布氏和洛氏较多。（图4）
图3 冲击强度试验
1.摆锤 2.计数盘 3.摆弧 4.试样
（五）磨耗强度
两个物体在一定的压应力作用下，抵抗相互运动时，其接触面产生表面破坏的强度，称为磨耗强度。磨去的量和磨去的体积，是两种常用的测定法。它与磨料的形态、大小、强度等有关。这对于口腔咀嚼运动时天然牙之间或修复体与天然牙，修复体之间产生的磨耗，对牙修复体材料的选择是很重要的。它既要抗磨耗强度高，能延长使用寿命，又不能超过天然牙，以保护天然牙不受材料的磨耗损害。
（六）疲劳强度
疲劳强度，是指物体在弹性极限以内，应力的多次反复作用下，抵抗产生破坏或断裂的强度。物体受不同方向、不同程度和不同方式的应力作用结果差异很大。能耐受这种应力作用的最大极限，称为疲劳极限。口腔长期使用的修复体，必须具备有耐疲劳的性能。
（七）硬度
物体表面抵抗硬物压入的能力，称物体的硬度。表面硬度是各种性质相互作用的结果，受多种因素的影响而难以下准确的解释（但硬度是物体机械性能最重要的一种），因此，测定方法也各异。常用测定硬度的方法，有布氏（Brinell氏）、洛氏（Rockwell氏）、绍 氏（Shore氏）、卢氏（Knoop hardness氏）、维氏（Vickers氏）等方法。其计算单位也有所不同，但都采用表面划痕法或压痕法测定的。由于材料种类繁多，应选择适合的方法。一般口腔材料的测定，以布氏和洛氏较多。（图4）
图4 硬度试验
1.负荷 2.钢球 3.试样 4.钢球压入放大图
图4 硬度试验
1.负荷 2.钢球 3.试样 4.钢球压入放大图
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