Силы сжатия внутри металлокерамнческой конструкции развиваются благодаря точно изготовленному каркасу и чуть более высокому коэффициенту теплового расширения (КТР) металла, чем покрывающего его фарфора. Эта незначительная разница в КТР заставляет фарфор •«тянуться» по направлению к металлическому каркасу, когда протез охлаждается после обжига.

Силы Ван-дер-Ваальса обеспечивают прочность соединения. обусловленную взаимным притяжением заряженных молекул. Но эта связь признается незначительной и не имеет той важности, которую ей когда-то придавали. Несмотря на то что молекулярное взаимодействие вносит совсем незначительный вклад в прочность соединения, оно считается существенным в инициировании наиболее важного механизма — химического соединения.

Химическое соединение образуется благодаря формированию оксидного слоя на металле и прочности соединения, которая увеличивается посредством обжига в богатой кислородом атмосфере. Когда обжиг происходит в воздухе, вещества, встречающиеся в сплаве золота в остаточных количествах, такие как олово, индий, галлий или железо, мигрируют к поверхностным окислам и впоследствии соединяются с подобными окислами в опаковом слое фарфора. Сплав золота, содержащий ничтожные количества олова и железа, образует значительно более крепкую связь с фарфором, чем чистое золото. При этом достигается такая прочность соединения, что переломы будут встречаться чаще в фарфоре, чем на границе его соединения с металлом. Чистое разделение фарфора и металлического каркаса — редкий случай нарушения связи, происходящий в результате загрязнения поверхности металла или образования чрезмерного окненого слоя. Основные сплавы металлов легко образуют окиси хрома, которые прочно соединяются с фарфором без каких-либо других веществ.

Сложность проблемы прочного соединения металла и керамики заключается прежде всего в различии межатомных связей, определяющих кристаллическую структуру, физические, химические и механические свойства этих материалов. При соединении металлов с керамикой важную роль играет состояние поверхности металла. Связь между атомами в поверхностном слое является ненасыщенной. Отличительная черта этой связи — более свободный выход атомов из поверхностного слоя металла и образование пустот в кристаллической решетке. Поверхностный слой металла имеет асимметричное силовое поле. Проявлением его воздействия является поверхностное напряжение, которое с ростом температуры постепенно снижается. При плавлении же происходит резкое падение энергии поверхностного слоя. Асимметричное силовое поле поверхности металла притягивает к нему атомы или молекулы из окружающего пространства. Кроме того, на поверхности кристалла имеются свободные электроны. Концентрация их падает от внутрикристаллического уровня до пуля. Наличие пустот и оторвавшихся электронов влияет на электрическую поляризацию поверхности кристалла Отрицательный заряд оторвавшихся электронов притягивает из окружающего пространства положительно заряженные частицы.

Металлические сплавы, используемые для металлокерамических протезов, условно можно разделить на 4 группы. Наиболее дорогими являются сплавы золота, которым повышают температуру плавления путем добавления платины и палладия. Добавление небольшого количества индия или олова в эти сплавы способствует более прочному соединению их с керамикой. Вторая группа состоит из сплавов, содержащих золото (50% от общего объема), большое количество палладия,