结构仿生多孔羟基磷灰石陶瓷的制备工艺及研究进展
羟基磷灰石研究进展
羟基磷灰石研究进展摘要：由于羟基磷灰石( HA) 不但与人体骨骼晶体成分和结构基本一致,而且其生物相容性、界面生物活性均优于医用钛、硅橡胶及植骨用碳材料等植入医用材料,另外有极好骨传导性和与骨结合的能力, 无毒副作用, 无致癌作用,所以被广泛用作硬组织修复材料和骨填充材料的生理支架以及疾病、意外事故中的骨修复材料。
同时，羟基磷灰石具有良好的生物活性,具有特殊的晶体化学特点，是较好的生物材料,被广泛应用于骨组织的修复与替代技术.目前,羟基磷灰石涂层的制备方法有等离子喷涂法、激光熔覆法、电结晶液相沉积法、溶胶-凝胶法等。
对于制备要求较高、具有表面活性的吸附材料羟基磷灰石而言,溶胶- 凝胶法是较为合适的方法,本文羟基磷灰石涂层进行了研究。
主要从羟基磷灰石的合成制备,复合材料涂层种类及HA涂层影响因素，应用等方面对羟基磷灰石进行介绍，并对其进行研究展望。
关键词：羟基磷灰石制备复合材料涂层研究进展前言羟基磷灰石是一种磷酸钙生物陶瓷, 与人体自然骨和牙齿等硬组织中的无机质在化学成分和晶体结构上具有相似性，是一类重要的骨修复材料,分子式为Ca10 ( PO4) 6 ( OH ) 2 , 简写为HA 或HAP,Ca/ P 物质的量比理论值为1. 67, 属磷酸钙陶瓷中的一种生物活性材料。
从分子结构( 如图1) 可以看出, 它易与周围液体发生离子交换。
HA 属六方晶系, 空间群为P63/m。
其结构为六角柱体, 与c轴垂直的面是一个六边形, a、b 轴的夹角为120 °, 晶胞常数a= b= 9. 324 A , c= 6. 881A 。
单位晶胞含有10 个[ Ca]2+、6个[ PO4]3-和2个[ OH]-, 这样的结构和组成使得H A 具有较好的稳定性。
磷灰石是自然界广泛分布的磷酸钙盐矿物，根据其结构通道中存在的阴离子的种类,可分为氟-、氯-、羟磷灰石等不同亚种矿物。
其中，羟基磷灰石(hydroxyapatite，缩写为HA或HAp)的研究和应用最广泛。
羟基磷灰石生物陶瓷的研究状况及发展趋势
羟基磷灰石生物陶瓷的研究状况及发展趋势羟基磷灰石生物陶瓷是一种新型的重要化学物质，它是一种具有多孔性、抗腐蚀性、耐高温性、较低吸水性能和抗病毒性能等优点的陶瓷材料。
由于其优良的物理性能，近年来，羟基磷灰石生物陶瓷受到了越来越多的关注，它已经成为植物生长、药物吸收、矿物提取、环境污染治理、农业生产等领域的“新星”。
羟基磷灰石生物陶瓷是由磷灰石、硅酸钠和氯化钠等特殊复合材料组成的，它可以实现零能耗制备。
它具有自发排水性，可以提高土壤水分对植物的吸收，实现节水灌溉；它具有良好的抗氧化性，能够有效降低土壤污染；它还具有抗病毒特性，可以有效保护作物免受病毒的侵害。
目前，关于羟基磷灰石生物陶瓷的优点和应用研究仍处于早期阶段，但其有效应用已得到越来越多的认可。
一些国家的学者研究表明，在农业领域中，羟基磷灰石生物陶瓷可以减少种植植物常用农药残留和病害病原体的传播，提高作物生长发育，增加产量。
此外，羟基磷灰石生物陶瓷也用于矿物提取，可以提高矿物萃取比例，提高产量，节省能源；此外，它还可以用于治理环境污染，可以有效降低污染物的排放量，拯救自然环境。
羟基磷灰石生物陶瓷的前景十分可观。
除了上述的优点和应用外，羟基磷灰石生物陶瓷在制造、建筑和航空航天等领域也有重要的应用和发展潜力，且未来可能还有很多更有利可图的应用。
然而，羟基磷灰石生物陶瓷的研究仍处于起步阶段，尚未完全被发掘，存在很多不足。
因此，未来的研究努力应该更多地集中在提高制备工艺和性能改善方面，从而发掘出更多的应用价值。
由于羟基磷灰石生物陶瓷的出现，开启了人类社会的生态安全与经济发展的新纪元，其巨大的应用潜力充分反映了它的重要性和价值，在未来的发展中，有望受到更多的关注和研究。
综上所述，羟基磷灰石生物陶瓷因其优良的物理性能得到了广泛的应用，将有助于解决环境污染、农业生产和节能等问题，但现有的研究仍处于起步阶段，对提高制备工艺和性能改善等方面有待进一步深入研究，以期在未来的发展中受到更多的关注和认可。
羟基磷灰石的制备,实验报告
羟基磷灰石的制备,实验报告实验报告实验名称：纳米羟基磷灰石的制备与表征一、实验目的了解纳米羟基磷灰石的制备及其性质，熟悉其表征方法，了解相关原理和操作流程。
二、实验原理羟基磷灰石，又称羟磷灰石，是钙磷灰石（Ca5(PO4)3(OH)）的自然矿物化。
羟基磷灰石（HAP）是脊椎动物骨骼和牙齿的主要组成，人的牙釉质中羟基磷灰石的含量在96%以上。
羟基磷灰石具有优良的生物相容性，并可作为一种骨骼或牙齿的诱导因子，在口腔保健领域中对牙齿具有较好的再矿化、脱敏以及美白作用。
实验证明HAP粒子与牙釉质生物相容性好，亲和性高，其矿化液能够有效形成再矿化沉积，阻止钙离子流失，解决牙釉质脱矿问题，从根本上预防龋齿病。
含有HAP材料的牙膏对唾液蛋白、葡聚糖具有强吸附作用，能减少患者口腔的牙菌斑，促进牙龈炎愈合，对龋病、牙周病有较好的防治作用。
以Ca(N03)2.4H2O NH4H2 PO4 为原料，采用化学沉淀法制备HA,CA/P=1.67三、仪器与试剂材料：Ca(N03)2 4H2O 、NH4H2 PO4 、氨水仪器：磁力搅拌机四、实验步骤（1）.称取6.9g 磷酸氢二铵和23.6g 硝酸钙。
（2）溶入250ml的蒸馏水中，硝酸钙用1000ml烧杯，磷酸氢二铵溶入250ml蒸馏水，用氨水分别调节PH值10-11。
（3）将磷酸氢二铵滴加到硝酸钙溶液中，控制滴加速度和搅拌速度，反应过程中检测反应的PH值以便及时做出调整。
（4）溶液滴加完后，继续搅拌加热维持1h，反应结束后陈化8h，薄膜覆盖烧杯口。
（5）蒸馏水清洗至中性，40。
C下干燥，研磨成粉状。
五、数据处理表征红外谱图1图1是HA标准红外光谱图。
HA有两个阴离子基团，P043-四面体阴离子基团和OH-基团。
图中P043-的吸收谱线571、602、963、1050和1089cm-1都出现了，OH-基团的谱线则出现在631、3570 cm-1处，证明所制备的晶体是HA晶体。
多孔羟基磷灰石的制备及其性能研究
多孔羟基磷灰石的制备及其性能研究董盼盼;徐亚辉;郭双桃【摘要】以多孔支架材料的设计出发，采用化学共沉淀法制备了纳米羟基磷灰石粉末，并通过添加造孔剂工艺，于800℃烧结处理4 h 后经过水洗处理除去造孔剂，再于1250℃高温处理3 h，得到不同含量比的多孔羟基磷灰石生物陶瓷。
通过一系列性能表征包括孔洞结构、物相组成、力学性能以及孔隙率测试等，研究多孔羟基磷灰石陶瓷性能。
%From the perspective of porous scaffolds materials design, nano-sized hydroxyapatite (HA) powders were synthesized by chemical co-precipitation method. Porous HA ceramicswith different HA contents were prepared by using pore forming agentwith the process of water washing after the sintering treatment at 800 oC for 4 h and 1 250 oC for 3 h. Properties of the porous HA ceramics were studied by characterizing pore structures, phase composition, mechanical strength and porosity testing.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】4页(P2592-2595)【关键词】羟基磷灰石;多孔支架;造孔剂;生物陶瓷【作者】董盼盼;徐亚辉;郭双桃【作者单位】清华大学深圳研究生院，广东深圳518055;清华大学深圳研究生院，广东深圳 518055;清华大学深圳研究生院，广东深圳 518055【正文语种】中文【中图分类】TQ028自上世纪末开始，纳米羟基磷灰石便成为当代合成类骨生物复合材料的主要研究对象，国内外研究人员开发了多种纳米羟基磷灰石的制备方法，主要包括水热合成法、化学共沉淀法以及溶胶-凝胶法等［1］。
羟基磷灰石生物材料的研究现状_制备及发展前景_于方丽
羟基磷灰石生物材料的研究现状、制备及发展前景于方丽1 周永强2 张卫珂3 马景云1(1陕西科技大学材料科学与工程学院 咸阳 712081) (2温州大学制笔重点实验室 325035) (3山东大学材料液态结构及其遗传性教育部重点实验室 济南 250061)摘 要 羟基磷灰石具有良好的生物相容性和生物活性,是较好的生物陶瓷材料。
笔者论述了羟基磷灰石生物陶瓷材料的研究现状,同时对羟基磷灰石及其复合生物陶瓷材料的各种制备方法进行了概述,重点研究综合性能优越的羟基磷灰石生物陶瓷材料的制备及发展前景。
关键词 羟基磷灰石 生物陶瓷材料 研究现状 制备 发展前景The Present and Prospect of Research on Hydroxyapatite Bioceramic MaterialsYu Fangli1,Zhou Yongqiang2,Zhang Weike3,Ma Jingyun1(1Shaanxi University of Science and Technology,Xianyang,712081)(2Wen zhou University Main Laborotary,325035)(3Collegeofmaterial Science&Engineering,Shandong University,Jinan,250061)Abstract:Hydroxyapatite has excellent biocompatibility and tissue bioactivity and is hydroxyapatite bioceramic materials.This paper su m marizes the study situati on and the various preparation methods of hydroxyapati te bioceramic materials.The keys are enhancement and preparation and develop ment prospect of the synthesization of the composite bioceramic materials.Key words:Hydroxyapatite;Bioceramic materials;Research situation;Preparation;Develop ment prospect前言20世纪,生物材料学领域取得了飞速发展,无机生物医用材料的研究及其应用十分活跃,其中备受关注的是羟基磷灰石(hydroxyapatite,简称HA或HAP)活性陶瓷材料的研究和临床应用。
羟基磷灰石陶瓷合成及其力学性能研究
羟基磷灰石陶瓷合成及其力学性能研究羟基磷灰石陶瓷具有独特的生物活性和生物相容性，是一种重要的生物医用材料，在人工骨和牙科修复领域得到广泛应用。
羟基磷灰石陶瓷的制备方法主要有：热压法、交联法、离子交换法、水热法和溶胶凝胶法等。
而本文主要介绍溶胶凝胶法的制备方法和其力学性能研究。
一、溶胶凝胶法的制备方法溶胶凝胶法主要有两种方法，分别是高温固相烧结和低温液相烧结。
在高温固相烧结方法中，首先将羟基磷灰石前驱体混合于正火粉和细铝粉中，进行球磨混合，然后压制成桦木坯，坯体经过退火后形成陶瓷体。
这种方法制备的羟基磷灰石陶瓷具有较高的机械性能和较少的孔隙度，但是制备时间较长且工艺复杂。
在低温液相烧结方法中，羟基磷灰石前驱体采用水热法和溶胶凝胶法制备，然后在较低的温度下进行烧结，羟基磷灰石晶体在氧化镁和碳酸钙等配体的作用下，制备出具有较好性能的羟基磷灰石陶瓷。
本文采用溶胶凝胶法进行羟基磷灰石陶瓷的制备，具体步骤如下：1.溶胶制备：将磷酸氢二铵（NH4H2PO4）和三乙酸钇（Y（OC2H5）3）分别加入去离子水中，边搅拌边加入氨水（NH3·H2O），搅拌至物料完全溶解，形成透明液体。
2.凝胶制备：将前驱体溶液经浓缩浓缩、干燥，得到白色粉末样品，再放入500℃-800℃的炉子内，在氧气气氛下进行2-3h的热处理，样品即完成。
二、羟基磷灰石陶瓷力学性能的研究1.悬臂梁法悬臂梁法是一种常用的力学测试方法，可以测试材料的弯曲强度和断裂韧性指标。
将制备好的羟基磷灰石陶瓷样本固定在支架上，并加上相应的荷重，记录下力-位移曲线，然后根据荷重和支距计算出弯曲强度以及断裂韧性指标。
2.压缩测试压缩测试是一种常用的力学测试方法，可以测试材料的压缩强度和压缩模量等指标。
将制备好的羟基磷灰石陶瓷样本放入压缩机中，并施加相应的载荷，记录下荷载和位移之间的关系，然后计算出相应的强度和模量等指标。
3.人工骨植入试验将制备好的羟基磷灰石陶瓷样本植入到动物体内，进行人工骨植入试验，观察材料在体内的生物相容性和生物活性。
羟基磷灰石研究进展
2010-2011 第2学期《生物医用材料》期中考试姓名：学号：学院：专业：班级：任课老师：羟基磷灰石研究进展摘要：由于羟基磷灰石( HA) 不但与人体骨骼晶体成分和结构基本一致,而且其生物相容性、界面生物活性均优于医用钛、硅橡胶及植骨用碳材料等植入医用材料,另外有极好骨传导性和与骨结合的能力, 无毒副作用, 无致癌作用,所以被广泛用作硬组织修复材料和骨填充材料的生理支架以及疾病、意外事故中的骨修复材料。
同时，羟基磷灰石具有良好的生物活性,具有特殊的晶体化学特点，是较好的生物材料,被广泛应用于骨组织的修复与替代技术.目前,羟基磷灰石涂层的制备方法有等离子喷涂法、激光熔覆法、电结晶液相沉积法、溶胶-凝胶法等。
对于制备要求较高、具有表面活性的吸附材料羟基磷灰石而言,溶胶- 凝胶法是较为合适的方法,本文羟基磷灰石涂层进行了研究。
主要从羟基磷灰石的合成制备,复合材料涂层种类及HA涂层影响因素，应用等方面对羟基磷灰石进行介绍，并对其进行研究展望。
关键词：羟基磷灰石制备复合材料涂层研究进展前言羟基磷灰石是一种磷酸钙生物陶瓷, 与人体自然骨和牙齿等硬组织中的无机质在化学成分和晶体结构上具有相似性，是一类重要的骨修复材料,分子式为Ca10 ( PO4) 6 ( OH ) 2 , 简写为HA 或HAP,Ca/ P 物质的量比理论值为1. 67, 属磷酸钙陶瓷中的一种生物活性材料。
从分子结构( 如图1) 可以看出, 它易与周围液体发生离子交换。
HA 属六方晶系, 空间群为P63/m。
其结构为六角柱体, 与c轴垂直的面是一个六边形, a、b 轴的夹角为120 °, 晶胞常数a= b= 9. 324 A , c= 6. 881A 。
单位晶胞含有10 个[ Ca]2+、6个[ PO4]3-和2个[ OH]-, 这样的结构和组成使得H A 具有较好的稳定性。
磷灰石是自然界广泛分布的磷酸钙盐矿物，根据其结构通道中存在的阴离子的种类,可分为氟-、氯-、羟磷灰石等不同亚种矿物。
磷灰石生物陶瓷的研究与应用
磷灰石生物陶瓷的研究与应用磷灰石生物陶瓷是一种具有良好生物相容性和高度仿生性的新型生物材料。
它的研究和应用，带来了很多医疗领域的突破，也为生物陶瓷研究开启了新的篇章。
一、磷灰石生物陶瓷的定义磷灰石生物陶瓷又称为羟基磷灰石陶瓷，可以用作骨组织工程中的载体材料和骨填充材料。
磷灰石本身就是一种天然磷化物，是一种生物矿物质，与骨组织中的成分高度相似，可以促进骨组织的生成和修复。
磷灰石生物陶瓷则是一种由合成磷灰石制成的生物材料，具有良好的生物相容性和高度仿生性，是一种重要的生物陶瓷。
二、磷灰石生物陶瓷的制备方法磷灰石生物陶瓷的制备方法主要有两种，一种是湿化学法，另一种是高温固相法。
湿化学法是将适量的磷酸和氢氧化钙溶解在水中，然后在适当的温度和pH值下反应生成磷灰石。
而高温固相法则是将磷酸和氢氧化钙混合，然后在高温下反应，产生磷灰石。
三、磷灰石生物陶瓷的应用领域磷灰石生物陶瓷具有良好的生物相容性，可以促进骨组织的生成和修复。
因此，它在医疗领域的应用非常广泛。
目前，磷灰石生物陶瓷的应用领域主要包括以下几个方面。
1.骨组织工程成形材料磷灰石生物陶瓷可以用作骨组织工程中的载体材料，帮助修复骨折、骨缺损等骨骼问题。
因为它可以和周围的骨组织进行良好结合，从而有效促进新骨组织的生长和修复。
2.口腔种植材料磷灰石生物陶瓷可以被用来制作口腔种植材料，如牙植体、种植体等。
由于其良好的生物相容性和高度仿生性，可以营造仿真的口腔环境，有利于种植的成功。
3.医用透析器磷灰石生物陶瓷还可以被应用在医用透析器的制备中。
透析器用于肾衰竭患者的血液透析治疗，其材料必须具有良好的生物相容性。
磷灰石生物陶瓷可以有效降低血液透析过程中的感染率，并且可以更好地保护患者的血管壁。
4.其他医疗领域磷灰石生物陶瓷还可以被应用在人工眼球、人工心脏等医疗器械制备中。
四、磷灰石生物陶瓷的未来发展趋势磷灰石生物陶瓷具有良好的生物相容性和高度仿生性，越来越多的人开始将目光投向它，相信未来它在医疗领域的应用会越来越广泛。
羟基磷灰石的制备及应用研究
羟基磷灰石的制备及应用研究羟基磷灰石是目前应用最广泛的生物材料之一。
因其良好的生物相容性和生物活性，在骨科和牙科领域得到了广泛的应用。
本文将就羟基磷灰石的制备及应用进行研究和探讨。
1.羟基磷灰石的制备羟基磷灰石的制备主要有湿法合成和干法合成两种方法。
其中湿法合成又包括共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法等几种方法。
而干法合成主要有高能球磨法等方法。
1.1 湿法合成共沉淀法：羟基磷灰石的共沉淀法制备过程中利用钙、磷两个离子在一定条件下共沉淀作用，形成了羟基磷灰石。
共沉淀法具有制备工艺简单，反应速度快等优点。
但是其产品具有较大的晶体粒径和不稳定等缺陷。
溶胶-凝胶法：在溶胶-凝胶法制备羟基磷灰石过程中，通过到达成熟态的化学缓慢水解发生反应，羟基磷灰石在凝胶中形成。
该方法得到的羟基磷灰石晶体粒度分布小，晶体形态好，内部结构均匀致密等优点。
但是该方法的制备过程复杂，且需要较长时间，成本较高。
水热法：在水热法制备羟基磷灰石过程中，通过水热反应来形成羟基磷灰石。
该方法具有制备工艺简单等优点。
但是制备效率较低且羟基磷灰石的结晶度较低，易形成杂多晶和非晶态。
1.2 干法合成高能球磨法：在高能球磨法制备羟基磷灰石过程中，通过高能钨钢球的强制研磨来形成羟基磷灰石。
该方法具有制备简单，易于大规模生产等优点。
但是制备过程中需要严格控制球的大小，否则会影响羟基磷灰石的晶体粒度和分布。
2.羟基磷灰石的应用2.1 骨科领域羟基磷灰石可作为一种生物陶瓷，应用于骨科领域。
其良好的生物相容性和生物活性使得其能够与人体骨组织相容性良好。
在人工骨替代和组织修复中，羟基磷灰石能够促进骨细胞的生长和分化，提高骨修复的质量。
2.2 牙科领域在牙科领域，磷酸羟基磷灰石可以用于制备牙科修补材料，其生物相容性好，与人体牙齿组织具有相似的化学成分和物理性质。
磷酸羟基磷灰石的应用还可以提高口腔修复质量。
3.羟基磷灰石的未来展望随着骨科和牙科行业的飞快发展，羟基磷灰石的应用范围也在不断扩大。
结构仿生多孔羟基磷灰石陶瓷的制备工艺及研究进展PPT课件
向孔内生长, 与骨面构成愈合状态。
结构仿生 HAP多孔 陶瓷优势
4
2 HAP多孔陶瓷的研究意义
耳小骨替换
牙周袋填补
牙槽脊增高
颌面骨 缺损修复
口腔种植
脊椎骨修复
生物硬组织 的修复和替换
药物载体
图2-1 羟基磷灰石生物陶瓷5
2 HAP多孔陶瓷的研究意义
快速成型 技术(RP)
将数字信息传给造型机，通过原料逐层添加法制造出多孔材料。
能够制备出传统工艺不能形成的200～300μm以上的可控孔隙结构；
能够保证孔隙之间的完全贯通；
不需要工具、模具；目前仍处于研究阶段。
8
3.1 基于有机泡沫浸渍法的制备工艺
实验结合浸渍法和注浆成型工艺制备具有内疏外密 天然骨结构仿生羟基磷灰石多孔陶瓷。
制备工艺简单，孔隙率高，孔径大小容易调控； 具有开孔三维网状骨架结构。
模板法
无机物前体在模板剂的作用下，借助有机超分子/无机物的 界面作用，形成具有一定结构和形貌的无机材料。
是制备有序多孔材料的有效手段； 已成为目前制备多孔羟基磷灰石最常用的方法之一。
三维设计 基于离散堆积原理的数字化成型技术，利用软件分切实体，然后
下燃尽或挥发而在陶瓷体中留下孔隙。
可以制备气孔结构不同、形状复杂的多孔材料。 但所制得的多孔羟基磷灰石孔隙率不高，且孔径范围分布较宽。
7
3 HAP多孔陶瓷的制备工艺
有机泡沫 将在较高温度或发生化学反应产生气体的化学物质与羟基磷灰石粉 浸渍法 体浆料混合成形，在一定温度下加热处理发泡，烧结产生多孔陶瓷。
3.1 基于有机泡沫浸渍法的制备工艺
羟基磷灰石陶瓷的合成方法
羟基磷灰石陶瓷的合成方法
羟基磷灰石陶瓷是一种类似于骨骼和牙齿的无机物质，其合成方法可以根据需求进行调整。
以下是一些常见的羟基磷灰石陶瓷合成方法:
1. 热压法：该方法适用于制备宏观羟基磷灰石陶瓷。
首先将羟
基磷灰石粉末和结合剂混合，然后通过热压机将其压成所需形状。
在高温高压下，羟基磷灰石粉末会烧结成陶瓷。
2. 热蒸发法：该方法适用于制备纳米羟基磷灰石陶瓷。
将羟基
磷灰石粉末和结合剂制成浆料，然后通过热蒸发法将其蒸镀成陶瓷膜。
这种方法可以制备高质量、纯物质的羟基磷灰石陶瓷。
3. 溶胶凝胶法：该方法适用于制备多孔羟基磷灰石陶瓷。
将羟
基磷灰石粉末和结合剂溶解在水中，然后通过溶胶凝胶法将其制备成多孔陶瓷。
这种方法可以制备高质量、高强度的多孔羟基磷灰石陶瓷。
4. 水热法：该方法适用于制备大尺寸羟基磷灰石陶瓷。
将羟基
磷灰石粉末和结合剂放入水中，然后加热至高温，使其烧结成陶瓷。
这种方法可以制备大尺寸、高质量的羟基磷灰石陶瓷。
以上是一些常见的羟基磷灰石陶瓷合成方法，具体合成方法可以根据不同的需求和条件进行调整。
羟基磷灰石陶瓷的合成方法
羟基磷灰石陶瓷的合成方法一、引言羟基磷灰石（Hydroxyapatite，简称HAP）是一种天然的无机矿物质，具有良好的生物相容性和生物活性，在医学领域有着广泛的应用。
羟基磷灰石陶瓷作为一种重要的生物医用材料，其制备方法对其性能和应用具有决定性影响。
本文将介绍羟基磷灰石陶瓷的合成方法。
二、化学原理羟基磷灰石的化学式为Ca10(PO4)6(OH)2，属于钙磷酸盐类化合物。
其晶体结构为六方密堆积结构，每个单元晶胞内含有两个钙离子、三个正离子和一个氢氧根离子。
在制备过程中，通常采用反应溶液中存在Ca2+和PO43-离子，通过控制反应条件来控制反应速率和生成产物的形态。
三、制备方法1. 水热法水热法是目前最常用的合成羟基磷灰石陶瓷方法之一。
其步骤如下：（1）将适量的Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4加入去离子水中，搅拌均匀。
（2）将混合溶液倒入高压釜中，在温度为120-180℃、压力为1-10MPa的条件下反应12-48小时。
（3）将反应产物取出，用去离子水洗涤，干燥后进行烧结处理。
2. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种新型的制备羟基磷灰石陶瓷方法。
其步骤如下：（1）将适量的Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4加入去离子水中，搅拌均匀。
（2）将混合溶液在室温下静置，形成凝胶。
（3）将凝胶放入干燥箱中干燥，并进行高温处理。
3. 离子交换法离子交换法是一种简单易行的制备羟基磷灰石陶瓷方法。
其步骤如下：（1）将适量的CaCl2和Na2HPO4加入去离子水中，搅拌均匀。
（2）将混合溶液在室温下静置，形成沉淀。
（3）将沉淀用去离子水洗涤，干燥后进行烧结处理。
四、影响因素羟基磷灰石陶瓷的制备方法受到多种因素的影响，如反应温度、反应时间、反应物浓度等。
其中，反应温度和反应时间对产物的形态和晶体结构影响较大。
在水热法中，较高的温度和较长的反应时间有利于生成纯相羟基磷灰石晶体。
在溶胶-凝胶法中，适当提高煅烧温度可以促进晶体生长和结晶程度。
羟基磷灰石生物材料的研究现状、制备及发展前景
结论
羟基磷灰石氧化锆生物复合材料的制备方法与性能之间存在密切关系。通过 优化制备工艺和掺杂剂量，可以有效地提高材料的物相纯度、结构致密性和机械 性能，并改善其生物相容性。未来研究方向应包括进一步优化制备工艺，研究新 型掺杂剂及其作用机制，以及探讨材料性能的跨尺度关联等。随着研究的深入， 相信羟基磷灰石氧化锆生物复合材料在生物医学领域的应用前景将更加广阔。
2、掺杂剂量对性能的影响：在制备过程中，常常需要掺入其他元素来优化 材料的性能。例如，掺入硅元素可以提高材料的抗腐蚀性能，掺入钛元素可以增 强材料的生物活性。通过调整掺杂剂量，可以找到最优的配方，从而提高材料的 综合性能。
羟基磷灰石氧化锆生物复合材料性能之间的关系也比较密切。例如，材料的 拉伸强度和硬度通常呈正相关关系，即提高材料的硬度通常会导致拉伸强度的增 加。此外，材料的生物相容性与其化学成分、表面特性等密切相关。通过对材料 进行表面改性处理，可以有效地提高其生物相容性，促进细胞在其表面增殖和分 化。
羟基磷灰石生物材料的研究现 状、制备及发展前景
目录
01 羟基磷灰石生物材料 的研究现状
02
羟基磷灰石生物材料 的制备
03
羟基磷灰石生物材料 的发展前景
04 结论
05 参考内容
羟基磷灰石生物材料是一种重要的生物材料，具有优良的生物相容性和骨传 导性，在生物医学领域得到广泛应用。本次演示将介绍羟基磷灰石生物材料、优化性能：羟基磷灰石生物材料的性能与制备工艺密切相关。未来可以 通过优化制备工艺参数，提高其生物相容性、稳定性和力学性能等方面的表现。
4、复合材料：为了满足更复杂的应用需求，未来可以探索将羟基磷灰石生 物材料与其他材料进行复合，制备出具有更优异性能的复合材料。
总之，羟基磷灰石生物材料作为一种重要的生物材料，具有广泛的应用前景 和未来的发展潜力。通过不断的研究和改进，相信其在未来的生物医学领域中将 发挥更加重要的作用。
陶瓷羟基磷灰石原理与技术
陶瓷羟基磷灰石原理与技术陶瓷羟基磷灰石（CHT）原理与技术一、分离机理：羟基磷灰石具有独特的分离机理，是唯一直接用于蛋白质和核酸纯化的无机层析填料，高度耐碱，生物安全性最高。
其中PO43－离子与带正电的蛋白质以离子键结合，具有离子交换特性，可由NaCl浓度梯度或磷酸钠浓度梯度洗脱，其中的Ca2＋离子与带负电蛋白质的自由羧基以金属螯合方式结合，该结合方式对NaCl不敏感，可由磷酸钠浓度梯度洗脱。
因此该填料既可以用磷酸钠单梯度洗脱，也可以采用NaCl梯度洗脱后以低浓度磷酸钠缓冲液平衡，再以磷酸钠浓度梯度洗脱的双梯度洗脱模型，以达到更高的分辨率。
二、羟基磷灰石类型选择：羟基磷灰石因陶瓷化工艺不同分为2 种类型：I 型和 II 型，I 型对蛋白质具有更大的保留，对普通蛋白质具有更大的动态载量，主要纯化大部分蛋白质（分子量一般在 100kd 一下）型由于孔径较 I 型大，因；II 而对抗体和部分重组疫苗等大分子量蛋白质的动态载量更高，而对 HSA 几乎无保留，因而更适合于抗体的纯化，同时 II 型对核酸具有更大的保留，能够分辩单、双链、是否超螺旋等各种高级结构的核酸，因而也适合纯化核酸。
三、羟基磷灰石的分离策略：由于羟基磷灰石层析的上样对NaCl 不敏感，更适合作为中间纯化和精纯的常规步骤，经第一步离子交换捕获得到的样品不需作任何脱盐处理即可直接上样纯化，具有更高的分辨率。
因此，陶瓷羟基磷灰石（CHT）更多的是用于蛋白质分离纯化的中间步骤，一般第一步用离子交换或亲和捕获得到的组分即可直接上样到 CHT 层析柱上，可进行高分辨率的分离，获得高纯度的组分。
层析条件的摸索参数主要有：型号，磷酸盐缓冲液的不同 pH，单梯度，双梯度等等。
双梯度洗脱模型不同类型 CHT 陶瓷羟基磷灰石在不同 pH 下不同蛋白质的保留时间（min）四、CHT 羟基磷灰石层析初始条件设定与条件摸索羟基磷灰石最常用的缓冲液是磷酸钠缓冲液，也可用磷酸钾缓冲液，所有梯度洗脱体积一般为10－20 个柱床体积，一般起始条件如下： 1、单梯度洗脱：平衡液（A 液）：5mM PB， pH 条件摸索：6.0、6.5、 7.0、7.5、8.0 或以上洗脱液（B 液）：400mM PB，梯度一般为 0——30％B、50％B、70％B、100％B 等。
结构仿生羟基磷灰石多孔陶瓷的制备及其性能研究
结 构 仿 生 羟 基 磷 灰 石 多 孔 陶 瓷 的 制 备 及 其 性 能 研 究木
胡龙 赵畅 徐 雷
【 】目的 结合浸 渍法 和注浆 成型工 艺制备具 有 内疏外 密天然骨 结构仿 生羟基 磷灰石 （ ｄｏ ｙｐ ｔｅ Ａ 多孔 陶 摘要 ｈ ｒｘａａｔＨ ） ｙ ｉ， 瓷。 方法 观察 多孔 陶瓷 的截 面形貌 ， 表征其 相组成 ， 并测试 多孔 陶瓷 的孔隙率 和压缩 强度 。 果 结构 仿生 Ｈ 多 结 Ａ 孔 陶瓷 的外层 是孔隙率 为 １％的陶瓷块体 ， ７ 芯部 为孔 隙率 在 ４ ％～ ２ ４ ９ ％的三 维连通 多孔 陶瓷 ４８ ｌＯ
ｆ ｂ ｔａ Ｏ０ｂｅｔ ｅＴ ｅ ｏｏ ｓ ｙ ｒｘ ａ ａ ｔ ｃ ｒ ｃ ｗ ｔ ｏ ｉ ｓ ｕ ｔｒ ｗ ｒ ｆｂｉ ｔ ｅ ｍ ｒ ｎ ｔ ｎ ｎ Ａ ｓ ｃ ｊ ｃ ｖ ｈ ｒｕ ｄｏ ｙ ｐ ｔｅ ｅａ ｓ ｉ ｂ ｎｃ ｔ ｃ ｅ ｅｅ ａ ｒ ａ ｄ ｙｔ ｐｅ ａ ｏ ｄ ｒ ｉ ｐ ｈ ｉ ｍｉ ｈ ｉ ｒ ｕ ｃ ｅ ｂ ｈ ｉ ｇ ｉ ａ
ｉ ｒｇ ａｉｎ ｔ ｓ ｅ ｃ ｍｐ ｅ ｓ ｅｓ ｅ ｇｈ ｏ ｅＨ ｐ ｒ ｕ ｅａ ｃ ｔ ｉ ｎｃ ｓ ｕ ｔ ｒ ｅ ｅ ｄｏ ｅｔ ｉｋ ｅ ｓ ｍｐ ｅ ｎ ｔ ｍｅ ． ｏ ｉ ｏ ｒ ｓｉ ￣ ｎ ｔ ｆ ｈ Ａ ｏ ｏ ｓ ｒ ｍｉｓｗｉ ｂ ｏ ｉ ｒ ｃｕ ｅｄ ｐ ｎ ｎ ｔ ｃ ｎ ｓ ｖ ｔ ｃ ｈ ｔ ｈ ｈ
好 结论 通过浸 渍次数 可 以控制芯 部的孔 隙率 ， 压缩强度 主要依 赖于外 层 的厚度 ， 其 当外 层厚度 为 ４ ｍ， ｍ 芯部孔 隙率为 ４％时 ， 缩强度 可达 ４ ． ａ其生 物降解 性适 中，４ 时 ｃ 的溶 出速 率 开始 减缓 。 ４ 压 ０ ＭＰ ； ３ ｌ天
多孔羟基磷灰石的制备及其药物缓释性能的研究
多孔羟基磷灰石的制备及其药物缓释性能的研究多孔羟基磷灰石的制备及其药物缓释性能的研究引言：多孔羟基磷灰石是一种广泛应用于生物医学领域的生物活性陶瓷材料。
其独特的物理化学性能使得它成为一种理想的药物缓释载体。
本文主要研究了多孔羟基磷灰石的制备方法及其药物缓释性能。
一、多孔羟基磷灰石的制备方法（一）化学沉淀法该方法将磷酸和钙源反应生成不溶性的沉淀，然后通过高温煅烧制备多孔磷酸钙，并通过其骨架生成多孔羟基磷灰石。
这种方法制备的多孔羟基磷灰石具有较高的孔隙度和孔径分布。
（二）溶胶-凝胶法该方法通过混合磷酸、钙源和有机添加剂，形成一种溶胶，然后通过凝胶化和煅烧制备多孔羟基磷灰石。
这种方法制备的多孔羟基磷灰石具有较好的孔隙结构和表面性能。
二、多孔羟基磷灰石的药物缓释性能多孔羟基磷灰石的药物缓释性能主要取决于其孔隙结构和表面性能。
通过调控多孔羟基磷灰石的孔径、孔隙度和孔道连接性，可以实现不同类型的药物缓释。
同时，多孔羟基磷灰石的表面具有较强的吸附性能，可以吸附药物并延长药物释放时间。
（一）孔径调控对药物缓释性能的影响多孔羟基磷灰石的孔径是实现药物缓释的重要因素之一。
较大的孔径有利于药物分子的扩散和释放，而较小的孔径则有助于延长药物的释放时间。
因此，通过调节制备条件，可以控制多孔羟基磷灰石的孔径，从而实现不同类型的药物缓释。
（二）孔隙度调控对药物缓释性能的影响多孔羟基磷灰石的孔隙度是影响药物缓释性能的重要因素之一。
较高的孔隙度有利于药物分子的扩散和释放，同时降低了药物与材料之间的相互作用。
因此，通过调节多孔羟基磷灰石的制备条件和后续处理方法，可以实现不同孔隙度的材料，从而实现不同类型的药物缓释。
（三）表面性能对药物缓释性能的影响多孔羟基磷灰石的表面性能对药物缓释性能也具有重要影响。
多孔羟基磷灰石的表面具有较大的比表面积，可以吸附药物分子并延长其释放时间。
同时，可以通过修饰多孔羟基磷灰石的表面，提高其生物相容性和降低异物反应，从而实现更好的药物缓释效果。
羟基磷灰石材料的合成及应用
羟基磷灰石材料的合成及应用羟基磷灰石材料是生物医学领域中非常常见的一种生物陶瓷材料，广泛应用于植入性医学器材和骨子结构修复、组织工程等方面。
本文将介绍羟基磷灰石材料的合成方法及其应用。
1. 羟基磷灰石材料的合成羟基磷灰石材料可通过多种方法进行制备，主要有化学共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法和高温固相合成法等。
其中，化学共沉淀法和溶胶-凝胶法是比较常用的两种方法。
1.1 化学共沉淀法在化学共沉淀法中，将钙离子和磷酸离子以一定的比例混合，加入一定量的氢氧化钠，反应完毕后，产生的固体沉淀物即为羟基磷灰石的前体物质。
接着，将前体物质放入焙烧炉中进行煅烧，生成最终的羟基磷灰石材料。
1.2 溶胶-凝胶法在溶胶-凝胶法中，将适量的羟基磷灰石前体溶解于甲醇、乙醇等有机溶剂中，得到溶胶。
再将溶胶极缓慢地加热到一定温度，使其凝胶化。
最后，将凝胶体焙烧，得到最终的羟基磷灰石材料。
2. 羟基磷灰石材料的应用由于其良好的生物相容性和生物活性，羟基磷灰石材料广泛应用于骨组织工程、口腔种植、骨折治疗、植入性医学器材等领域。
2.1 骨组织工程骨组织工程是利用生物材料和骨细胞形成人工骨组织的技术，羟基磷灰石材料具有优异的生物相容性，可以促进骨细胞的增殖和分化，有助于骨组织的修复和再生。
2.2 口腔种植羟基磷灰石材料在口腔种植中应用广泛，可以用于修复牙齿、修复颌骨缺损、种植人工牙根等，具有良好的生物相容性和组织相容性。
2.3 骨折治疗羟基磷灰石材料具有良好的生物相容性和生物活性，可以被人体吸收和代谢，有助于骨折的修复和再生。
2.4 植入性医学器材羟基磷灰石材料可以制成人工关节、人工骨头等植入性医学器材，具有优异的生物相容性和生物活性，有助于植入器材的耐久性和效果。
总之，羟基磷灰石材料具有良好的生物相容性和生物活性，在医学领域中应用广泛，可以用于组织工程、口腔种植、骨折治疗、植入性医学器材等领域。
在未来，羟基磷灰石材料的应用前景将更加广阔。
羟基磷灰石材料的制备及应用研究
羟基磷灰石材料的制备及应用研究1. 羟基磷灰石的介绍羟基磷灰石是一种常见的生物无机材料，其化学式为Ca10(PO4)6(OH)2，主要存在于牙齿、骨骼、贝壳等生物硬组织中。
其与人体组织的相容性较高，因此具有广泛的医学应用价值。
由于其优良的生物活性和生物可降解性，羟基磷灰石材料可以被用作人工骨、组织工程支架、骨修复材料等医用材料的制备。
2. 羟基磷灰石材料的制备方法2.1 热水法热水法是制备羟基磷灰石的一种简单有效的方法。
首先将氢氧化钙和过量的磷酸一起加入到水中，并在100℃下反应6小时。
所形成的羟基磷灰石可以通过常规的沉淀和离心分离技术得到。
2.2 水热法水热法是利用高温高压条件下的化学反应，制备纳米级羟基磷灰石材料的方法。
其过程简单易行，只需将磷酸和氢氧化钙混合，并加入适量的水，然后在高温高压反应釜中进行反应。
该方法制备的羟基磷灰石颗粒尺寸分布均匀，具有较高的生物可降解性。
2.3 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种有机-无机杂化制备羟基磷灰石的方法。
其过程包括两个步骤：先制备出有机前体，然后通过热处理将其转化为无机材料。
该方法制备的羟基磷灰石材料具有高度的结晶度和生物活性。
3. 羟基磷灰石材料的应用3.1 骨缺损修复羟基磷灰石材料在医学领域中最常见的应用是用于骨缺损修复。
其优良的生物相容性和生物可降解性，使其被广泛地用作人造骨、骨水泥、骨替代物等材料的制备。
研究表明，利用羟基磷灰石材料修复骨缺损可有效促进骨细胞增殖和骨再生，缩短骨愈合时间，使患者更快地恢复正常生活。
3.2 组织工程支架材料随着组织工程技术的发展，羟基磷灰石材料开始被用作组织工程支架材料的制备。
该材料具有延伸性、强度高、生物活性好等优点，可以为修复组织缺损提供支撑和生长环境，促进组织再生。
目前，羟基磷灰石材料被广泛地应用于修复骨、软骨、皮肤和神经等缺损。
3.3 药物缓释材料羟基磷灰石材料的孔隙结构可以用于控制药物的释放速度和量。
因此，该材料也成为了一种常见的药物缓释材料。
羟基磷灰石及其复合生物陶瓷材料研究进展
羟基磷灰石及其复合生物陶瓷材料研究进展生物医学工程学杂志 1999年第0期第16卷无机生物材料及有机/无机复合材料组作者：张玉军尹衍升王迎军单位：张玉军尹衍升（山东工业大学材料学院，济南250061）；王迎军（华南理工大学材料系，广州510632）关键词：羟基磷灰石；复合材料；生物陶瓷摘要综述了羟基磷灰石陶瓷及其复合生物陶瓷材料方面的最新进展，并简单探讨了HAP生物陶瓷的发展方向。
Advancement of Hydroxyapatite-Based Bioceramic Composites 羟基磷灰石｛Ca10(PO4)6(OH)2，hydroxyapatite，简称HAP｝具有极好的生物相容性和生物活性，被认为是最有前途的陶瓷人工齿和人工骨置换材料。
然而，纯HAP陶瓷的机械性能比较差，例如，断裂韧性(K IC)不超过1.0 MPa·m1/2，而且，在潮湿的环境中Weibull因子较低(n=5～12)，作为人工种植体其使用可靠性较差。
到目前为止，HAP陶瓷不能用作承载种植体，它在医学上的应用仅限于小的非承载种植体、粉末、涂层和低承载的多孔种植体。
为了提高HAP陶瓷材料的使用可靠性，近十几年来已经进行了许多研究工作。
本文将结合我们的实验工作，简单探讨在该领域的某些研究进展。
1 HAP粉末的制备制备HAP粉末有许多方法，主要有湿法和固态反应法［1］。
固态反应法往往给出符合化学计量、结晶完整的产品，但是它们要求相对较高的温度和热处理时间，而且。
这种粉末的可烧结性较差。
湿法包括：沉淀法［2，3］、水热合成法［4］和溶胶-凝胶法［5～8］等。
用水热合法成法获得的HAP材料一般结晶程度高，Ca/P接近化学计量值。
溶胶-凝胶法可以得到无定形、纳米尺寸、Ca/P比接近1.67的HAP粉末。
用沉淀法在温度不超过100 ℃的条件下，可制备纳米尺寸的纤维颗粒粉末［9］。
就HAP粉末的制备而言，制备工艺已经比较成熟。
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3.1 基于有机泡沫浸渍法的制备工艺 生物降解性：
图3-5 仿生结构HAP多孔陶瓷的生物降解性
生物降解性适中： Ca2+离子溶出速率的趋势是先急速增加，然后在浸泡1天左右时开始 溶出速率开始下降，至14天时开始略有减缓。
3.3 基于模板法的制备工艺
step 1:热解木质原料获得碳模板,1000℃/h/Ar
2 HAP多孔陶瓷的研究意义
与人体胫骨结构类似，外层孔隙率较低， 力学性能较高，起承载作用；而芯部是 三维连通结构的多孔支架，有利于细胞 生长、养分传输和代谢产物的排放。
能最大限度地扩大人造骨的表面积, 有利于周围 组织生长侵入, 形成一体化“同类复合”状态。 具有骨诱导活性，缺损的骨组织被其刺激从而 加速其再生过程，有利于缺损骨的修复。 术后病例观察发现，材料与机体组织 亲和性好。在材料与骨面接触部位, 骨组织 向孔内生长, 与骨面构成愈合状态。
制备工艺简单，孔隙率高，孔径大小容易调控； 具有开孔三维网状骨架结构。
模板法
无机物前体在模板剂的作用下，借助有机超分子/无机物的 界面作用，形成具有一定结构和形貌的无机材料。 是制备有序多孔材料的有效手段； 已成为目前制备多孔羟基磷灰石最常用的方法之一。
三维设计 基于离散堆积原理的数字化成型技术，利用软件分切实体，然后 快速成型 将数字信息传给造型机，通过原料逐层添加法制造出多孔材料。 技术(RP)
扫描电镜照片显示，在宏观尺度上保留着木材特有的各向异性结构。
力学性能测试显示，沿着空隙方向，HAP多孔陶瓷抗压强度为2.54MPa，在垂直于空隙方向，降到0.5-1MPa。 XRD分析表明，最终相为结晶良好的羟基磷灰石晶体；FTIR分析表 明，有少量的碳酸盐取代了HAP晶格。和人骨的HAP构成类似。
结构仿生羟基磷灰石多孔陶瓷 的制备工艺及其研究进展
目 录
羟基磷灰石（HAP）简介 HAP多孔陶瓷的研究意义 HAP多孔陶瓷的制备工艺
1
2
3
4
研究展望
1 羟基磷灰石(HAP)简介
HAP晶体为六方晶系，结构为六角柱体，与c轴垂直的面是一个六边 形，a、b轴夹角120°，单位晶胞含有10个Ca2+、6个PO43－和2个OH－, 分子式Ca10(PO4)6(OH)2，比重为3.08，摩氏硬度为5。
当外层初始固含量一定时，随着芯部孔隙率提高，其压缩强度降低， 但是下降的幅度不大，在2MPa以下。 当芯部的孔隙率一定时，仿生结构的HAP多孔陶瓷的压缩强度随着外 层的厚度增加而增加，当厚度从3mm提高到4mm时压缩强度提高了8MPa 左右。 结构仿生HAP多孔陶瓷的压缩强度主要依赖于外层的厚度，当芯部孔 隙率为44%，外层厚度为4mm，压缩强度可达40.3MPa。 类似天然骨的仿生结构在其受到轴向载荷时，可较好的传递剪切压应 力和横向拉应力。
3.3 基于模板法的制备工艺 结果与讨论：
图3-6 松木、藤木电镜形貌图
图3-7 热解后的松木、藤木电镜形貌图
图3-8 CaC2电镜形貌图 （左:松木，右:藤木）
图3-9 CaO和CaCO3电镜形貌图（松木）
图3-10 HAP多孔陶瓷电镜形貌图 （左:松木，右:藤木）
3.3 基于模板法的制备工艺
3.1 基于有机泡沫浸渍法的制备工艺 生物降解性：
HAP在模拟体液中具有一定的生物降解性，这主要是化学溶解，本质上是磷 酸钙在体液中或者细胞存在的条件下而产生的化学溶解。
pH=7.4的模拟体液(SBF)成分组成： 组成
含量(g/L)
NaCl
6.51
KCl
0.35
CaCl2
0.28
MgSO4
0.29
3-11 生成HAP的红外吸收图
3.3 基于模板法的制备工艺
图3-12 高倍电镜下平行紧固的HAP微管和在微管表面生长的针状HAP晶体
有序紧固平行的微管长100-150μm，宽15-30μm，孔直径约10-25μm。 以木模板合成的多孔HAP陶瓷具有管式的多层次有序结构，力学性 能较好，类似于人骨，可用于血管重塑、促进骨细胞的沉积和增殖、 能很好地满足生物力学的要求。 利用这一新奇技术，以自然界其他生物为模板，可制备出工业技术 难以合成的具有各向高度异性多孔形态的材料，用于过滤吸附、生物 材料等领域。
step 2:渗钙过程，Ca+2C→CaC2,钙蒸气渗透
step 3:氧化过程，2CaC2+5O2→2CaO+4CO2
step 4:高压碳酸化，CaO+CO2→CaCO3
step 5:水热法磷酸化，10CaCO3+6KH2PO4 +2H2O→Ca10(PO4)6(OH)2+6KHCO3+4H2CO3
能够制备出传统工艺不能形成的200～300μm以上的可控孔隙结构； 能够保证孔有机泡沫浸渍法的制备工艺
实验结合浸渍法和注浆成型工艺制备具有内疏外密 天然骨结构仿生羟基磷灰石多孔陶瓷。 实验样品：
商用羟基磷灰石粉体（粒径为0.5~1.0μm，并将其在900℃煅烧3小时 预处理）；聚乙烯醇缩丁醛为粘接剂；无水乙醇为溶剂。
图3-1浸渍-注浆法制备结构仿生HAP多孔陶瓷的流程图
3.1 基于有机泡沫浸渍法的制备工艺 形貌观察：
图3-2 仿生结构HAP多孔陶瓷的截面形貌
样品与天然骨结构类似，具有梯度孔隙率，外层较为致密，类似于天然骨外 外层孔隙率固定，芯部孔隙率主要通过浸渍次数进行控制，芯部尺寸和外层 层的骨密质；芯部较为疏松，类似于骨松质。 (a)图样品的外层孔隙率为13%，厚度为3mm，芯部孔隙率为55% 厚度由聚氨酯海绵和模具的尺寸决定。 芯部和外层的结合处没有发现分层等缺陷，这是因为：虽然芯部在注入石蜡 芯部随着浸渍次数的增多，孔隙率基本呈直线降低，经过一次浸渍后的孔隙 后形成实心圆柱体，但是在其侧面上存在着芯部预制体的边沿，注浆后外层浆 (b)图样品的外层孔隙率为13%，厚度为4mm，芯部孔隙率为 率为92%，到第五次浸渍后孔隙率就降到了44%。 料与芯部预制体有一定接触面积，同时芯部和外层的溶剂体系相同，注浆后形 78%（浸渍次数为2 次） 成自然过渡，烧结后结合良好。
（浸渍次数为4次）
3.1 基于有机泡沫浸渍法的制备工艺 相组成：
P
图3-3 1250℃烧结的仿生结构HAP多孔陶瓷的相组成
有微量的β-TCP相，其余为HAP相。 可见，所采用的浸渍、注浆和烧结工艺对于HAP多孔陶瓷的物相 基本没有影响。
3.1 基于有机泡沫浸渍法的制备工艺 力学性能：
内
结构仿生 HAP多孔 陶瓷优势
2 HAP多孔陶瓷的研究意义
耳小骨替换 牙周袋填补 颌面骨 缺损修复
牙槽脊增高 口腔种植
脊椎骨修复
生物硬组织 的修复和替换
药物载体
图2-1 羟基磷灰石生物陶瓷
2 HAP多孔陶瓷的研究意义
羟基磷灰石陶瓷应用— 人工听小骨假体
表面具有微孔，可使患者 听力平均提20~30dB，适用于慢 性化脓性中耳炎患者作听小骨 置换和鼓腊修复手术。自1989 年以来已临床应用800多例。
A内 A 外 A外 A
其中σ为仿生结构的HAP多孔陶瓷的压缩强度，A为仿生结构的HAP多孔陶瓷的 横截面积，A内为芯部的横截面积，A外为外层的横截面积，σ内为芯部的压缩强度， σ外为外层的压缩强度(测定为68.6MPa)。
图3-4 仿生结构HAP多孔陶瓷的压缩强度
3.1 基于有机泡沫浸渍法的制备工艺 力学性能：
孔径和空隙率较难控制; 孔隙大部分是封闭的; 气孔的贯通率较差。
造孔剂法
通过在陶瓷配料中添加造孔剂，利用这些造孔剂在高温 下燃尽或挥发而在陶瓷体中留下孔隙。 可以制备气孔结构不同、形状复杂的多孔材料。 但所制得的多孔羟基磷灰石孔隙率不高，且孔径范围分布较宽。
3 HAP多孔陶瓷的制备工艺
有机泡沫 将在较高温度或发生化学反应产生气体的化学物质与羟基磷灰石粉 浸渍法 体浆料混合成形，在一定温度下加热处理发泡，烧结产生多孔陶瓷。
4 研究展望
HAP多孔陶瓷的研究和应 用在生物材料和医学界已 引起了极大关注，是医学 领域的重点研究对象。
制备过程的改进与完善 ：如实现更加合理的降 解速度，控制孔隙的大 小和结构，实现多孔羟 基磷灰石的快速制备等
贯通的三维孔隙能够与 其他材料进行复合，具 有广阔的应用前景。
参考文献
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