純鈦和Ti-6Al-4V鈦合金的熱膨脹系數降低，分別為9.41×10-6℃-1和10.03×10-6℃-1；而牙科金屬合金和鎳鉻合金熱膨脹系數約為13.7×10-6℃-1，與其相匹配的瓷粉不能與鈦材匹配使用，必須研制專用的鈦瓷瓷，目前所用的鈦陶瓷主要有Ti-ceram，Vita Titankeramik和Proem等。由于鈦材在800℃以上表面形成的氧化鈦與鈦基體結合力顯著減弱，上鈦瓷的燒烤溫度都低于800℃，屬于低溫瓷，其與鈦的結合強度已達到了臨床要求。
鈦陶瓷結合的薄弱環節是氧化鈦層，因為鈦表面非常敏感，在加熱甚至在氬氣保護下高溫處理時，還極易受氧或其他成分的影響，形成過厚的氧化膜。為了避免瓷燒結過程鈦的過度氧化，可利用涂層保護，目前認為Zr是較有發展前景的涂層材料，可在鈦表面形成致密的ZrO2，保護膜，主要方法有噴濺法和電渡法。
在鈦及鈦合金與陶瓷的結合中偶聯劑的使用，偶聯劑與不透明瓷為相同材料，但其流動性可提高瓷的潤濕效果，以控制界面氣泡產生，提高結合力，偶聯劑可提高金瓷熱膨脹系數的一致性而減小界面并且抑制氧化物過多形成，增強金瓷結合。偶聯劑比鈦更易氧化，一定程度上抑制過度氧化，偶聯劑中與瓷顆粒的混合還可縮減鈦與熱膨脹系數的差異。
