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(yīng)用前景的無(wú)機(jī)生物礦物材料，它是人體和動(dòng)物骨骼的主要無(wú)機(jī)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(dǎo)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(yīng)用。

　　多孔羥基磷灰石是通過(guò)某種制作工藝，在制備羥基磷灰石生物陶瓷過(guò)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(dǎo)性，植入人體后，將被體液溶解和組織吸收而導(dǎo)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(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)方面，主要包括骨組織工程的修復(fù)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(jī)泡沫浸漬法

　　有機(jī)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(jiǎn)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(guò)母體泡沫和漿料涂層厚度加以控制。但有機(jī)泡沫浸漬法也存在許多缺點(diǎn)：多孔體強(qiáng)度普遍偏低，離臨床應(yīng)用尚有很長(zhǎng)一段距離；成型性差，在燒結(jié)過(guò)程中孔隙容易坍塌而導(dǎo)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(jiàn)的多孔羥基磷灰石生物陶瓷制備工藝。通過(guò)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(shí)在其中加入造孔劑，在后期高溫處理時(shí)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(wèn)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(guò)將HA粉料與分散劑混合形成穩(wěn)定的懸浮液，再加入有機(jī)單體，在一定條件下發(fā)生聚合反應(yīng)完成固化過(guò)程，得到的坯體強(qiáng)度高，收縮率低，是制備高機(jī)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(fù)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(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體的化學(xué)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(huì)影響陶瓷的性能和組成，或者殘留物經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的水洗可以去除。

骨架復(fù)制法

　　骨架復(fù)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(guò)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(fù)制法包括復(fù)制法和水熱合成法，骨架復(fù)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(xué)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(yīng)釜中，在一定溫度和壓力下水熱熱壓發(fā)生反應(yīng)，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(qiáng)度、較高的氣孔率和較大的氣孔尺寸。