磷酸钙生物陶瓷材料的制备方法和力学性能研究的最新进展

文章编号: 1008- 1402 (2001) 02- 0175- 05 磷酸钙生物陶瓷 ① 秦向革, 马晨, 孟祥才 (佳木斯大学材料工程学院, 黑龙江, 佳木斯) 摘要: 磷酸钙生物陶瓷材料包括磷酸三钙(Β) - TCP)和羟基磷灰石(HA)，具有良好的生物相容性和生物活性。 本文综述了磷酸钙生物陶瓷材料的制备方法和力学性能的最新进展。 指出溶液沉淀法和溶胶凝胶法是目前磷酸钙陶瓷细粉的优选制备工艺。 由于磷酸钙陶瓷韧性较低，必须对其进行强化增韧才能扩大其临床应用。 关键词：磷酸钙生物陶瓷； 羟基磷灰石； 制备技术； 机械性能。 中图分类号：O 614. 23+1 文献编码：A0 引言 随着人们对生物材料质量和安全性要求的不断提高以及生物陶瓷在医疗康复系统中的应用，生物陶瓷材料已成为材料科学和医学工程的重要研究领域[1]。 目前研究和使用的硬组织置换生物材料中，磷酸钙生物陶瓷占很大比例，主要是因为磷酸钙生物陶瓷具有良好的生物相容性和生物活性，且对人体无毒、无害、无害。 它具有致癌作用，并能通过体内生化反应与天然骨形成牢固的骨键[2]。 磷酸钙生物陶瓷主要包括磷灰石和磷酸三钙。 用作生物材料的磷灰石一般Ca与P的原子比为1。

67 羟基磷灰石Ca10(PO 4)6(OH)2(，简称HA)，磷酸三钙是Ca与P原子比为1. 5的β-磷酸三钙，β-Ca3(PO 4)2(T，简称β-TCP）。 磷酸钙主要以结晶磷灰石相形成人体硬组织的主体[2]。 从骨的结构来看，骨是由分散在胶原蛋白和其他生物聚合物中的尺寸小于100nm的磷酸钙盐晶体组成。 它是由磷酸钙盐陶瓷组成的连续多相复合体。 因此，磷酸钙盐陶瓷具有与骨矿化相似的成分、表面和体结构[3]。 它与人体组织具有良好的生物相容性，能与天然骨形成牢固的结合。 骨结合。 本文主要综述了用于骨骼系统硬组织（如骨骼、关节或牙齿）的磷酸钙生物陶瓷的制备技术和力学性能的最新进展。 1磷酸钙生物陶瓷的相组成和生物性能磷酸钙陶瓷的稳定相主要取决于制造和使用过程中的温度和水的存在[1]。 在体温下，只有两种类型的磷酸钙对体液等水性介质稳定：pH < 4。 2：CaHPO 4·2H 2O（磷酸二钙、透钙磷石、C2P）； pH>4. 2，稳定相为Ca10(PO 4)6(OH)2（羟基磷灰石，HA）； 在较高温度下，它是其他相，例如Ca3(PO 4)2（磷酸三钙，C3P，TCP）和9（磷酸四钙，C4P）。

未水化的高温磷酸钙相植入体内后，会在37℃下与水或体液发生反应，形成稳定的HA。 例如，Ca3(PO 4)2 植入体内后，其表面会发生以下反应[4]： 4 Ca3(PO 4)2+ 2H (PO 4)6(OH)2+ Ca2+ 2HPO 2- 4 从上式可以看出，该反应提高了体液的pH值，从而进一步增加了TCP的溶解（吸收）和HA的形成。 钙磷比对于决定磷酸钙在体内的溶解度和吸收倾向起着重要作用，而烧结材料中的微孔可以增加这些相的溶解度[1]。 第19卷2001年6月2日Best of Un（木斯大学学报（自然科学版）第19卷2001年6月2日①收稿日期：2001-02-20 作者简介：秦香阁（1963-），男，佳木斯人黑龙江人，佳木斯大学材料工程学院讲师，现为北京科技大学材料科学与工程学院博士研究生。