多孔羥基磷灰石生物陶瓷的制備

　　羥基磷灰石(HA)是一種具有良好應用前景的無機生物礦物材料，它是人體和動物骨骼的主要無機成分，因此具有良好的環(huán)境相容性和生物活性，在生物醫(yī)用材料、環(huán)境功能材料、濕敏半導體材料、催化劑載體以及抗菌功能材料等方面有著廣泛的應用。

　　多孔羥基磷灰石是通過某種制作工藝，在制備羥基磷灰石生物陶瓷過程中使其內(nèi)部具有多孔的結(jié)構(gòu)。多孔結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石除具有一般陶瓷的優(yōu)良性能外，因具有大孔和微孔結(jié)構(gòu)而具有骨傳導性，植入人體后，將被體液溶解和組織吸收而導致解體，且多孔羥基磷灰石材料還具有一定的吸附能力，因此，該材料在眾多生物材料中脫穎而出，被廣泛應用于生物醫(yī)學方面，主要包括骨組織工程的修復及藥物釋放載體材料。

　　多孔羥基磷灰石生物陶瓷的制備

　　有機泡沫浸漬法

　　有機泡沫浸漬法是一種用泡沫塑料浸漬泥漿再經(jīng)高溫處理而制備多孔陶瓷的方法，其基本原理是利用可燃盡的多孔載體吸附陶瓷漿料，然后在高溫下將載體材料燃盡而形成孔隙結(jié)構(gòu)，從而得到多孔陶瓷。

　　該法工藝簡單，成本較低，制得的多孔羥基磷灰石生物陶瓷孔隙率高，且氣孔相互貫通，孔徑可通過母體泡沫和漿料涂層厚度加以控制。但有機泡沫浸漬法也存在許多缺點：多孔體強度普遍偏低，離臨床應用尚有很長一段距離;成型性差，在燒結(jié)過程中孔隙容易坍塌而導致粉化;受泡沫載體的限制，制品形狀單一。

　　添加造孔劑法

　　添加造孔劑法是發(fā)展最早、也是最常見的多孔羥基磷灰石生物陶瓷制備工藝。通過將HA粉料與造孔劑球磨混合、再經(jīng)模壓成型、加熱燒蝕或熔化分解產(chǎn)生氣體獲得多孔結(jié)構(gòu)。其基本原理是在制備陶瓷坯體時在其中加入造孔劑，在后期高溫處理時造孔劑被燃盡或者揮發(fā)，這樣就在陶瓷中留下孔隙。

　　添加造孔劑法可以根據(jù)造孔劑的形狀大小不同制得孔徑不同、形狀各異的多孔羥基磷灰石生物陶瓷，但是該工藝由于前期的混料問題和造孔劑用量的多少和種類的選擇，一般制得的多孔陶瓷孔隙分布不夠均勻，孔徑大小不均一，孔隙之間的連通性差。

　　凝膠注模成型法

　　凝膠注模成型法該通過將HA粉料與分散劑混合形成穩(wěn)定的懸浮液，再加入有機單體，在一定條件下發(fā)生聚合反應完成固化過程，得到的坯體強度高，收縮率低，是制備高機械性能、孔結(jié)構(gòu)可控的多孔羥基磷灰石生物陶瓷比較理想的一種方法。凝膠注模法夠快速生產(chǎn)大規(guī)格、高可靠性、復雜形狀的多孔陶瓷制品。

　　發(fā)泡法

　　發(fā)泡法是指將高溫下能分解或發(fā)生化學反應產(chǎn)生氣體的化學物質(zhì)與羥基磷灰石粉體混合制成漿料，然后成型，在一定溫度下加熱處理發(fā)泡，最后燒結(jié)形成多孔陶瓷，這種方法要求成孔劑和發(fā)泡劑的殘留不會影響陶瓷的性能和組成，或者殘留物經(jīng)過簡單的水洗可以去除。

　　骨架復制法

　　骨架復制法的原理是利用骨骼或者類骨骼物質(zhì)的多孔結(jié)構(gòu)，經(jīng)過除雜后混入羥基磷灰石，制得多孔羥基磷灰石生物陶瓷。骨架復制法包括復制法和水熱合成法，骨架復制法雖然制得的多孔羥基磷灰石生物陶瓷具有天然的骨相似結(jié)構(gòu)，但是孔徑形狀單一，具有局限性，且制作工藝成本較高，制得的陶瓷力學性能差。

　　水熱熱壓法

　　水熱熱壓法是指將一定量的氫氧化鈣和磷酸氫銨置于高壓反應釜中，在一定溫度和壓力下水熱熱壓發(fā)生反應，產(chǎn)生的NH3造成多孔羥基磷灰石的大孔。這種方法制得的多孔HA具有較高的抗壓強度、較高的氣孔率和較大的氣孔尺寸。

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