羥基磷灰石晶須的水熱法制備及其表征.pdf

1、羥基磷灰石(Hydroxyapatite，HA)是一種微溶于水的弱堿性磷酸鈣鹽，由于具有良好的生物相容性和生物活性，可以用作生物陶瓷、生物高分子材料的增強體、生物金屬材料的涂層及藥物載體等在生物醫(yī)學領域作用顯著。而HA的形貌、尺寸及組成對其生物學性能及力學性能有直接影響。目前水熱制備過程對HA結構及性能的影響鮮有系統(tǒng)研究，鑒于此本課題詳細研究了水熱條件下，各種實驗參數(shù)對HA生長和結構的影響規(guī)律，以期為高性能HA生物材料的制備提供可行的方

2、法和理論的基礎。
　　 本研究選用硝酸鈣Ca(NO)3·4H2O和磷酸氫二鉀K2HPO4·3H2O作為鈣磷源，采用水熱法制備HA粉末，利用X射線粉末衍射（XRD）、場發(fā)射掃描電子顯微鏡（FESEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、傅立葉紅外光譜（FT-IR）等表征手段研究了試樣在不同pH值溶液、水熱壓力、碳酸根濃度以及鎂離子濃度條件下生成物的物相、組成、晶粒尺寸、結晶度、晶格常數(shù)以及熱穩(wěn)定性等結構及性能參數(shù)。
　　 研究結果

3、表明：
　　 ①反應液pH值。在本實驗條件下，在初始反應液中調整pH值從5到10，產物均為HA，針狀或球狀，長約100～500nm。隨著pH的增加，羥基磷灰石逐漸由針狀向球狀形貌轉變。在HA晶粒的a軸方向晶粒尺寸逐漸增加，而c軸方向基本不變，長徑比減小。
　　 ②水熱壓力。本實驗條件下，分別充入不同體積的氮氣和二氧化碳氣體作為壓力源，均得到HA，呈針狀形貌，長約50～300nm。隨著壓力增加，羥基磷灰石的長度增加，長徑比

4、和結晶度增加生成物中β-磷酸三鈣（β-TCP）含量增加。特別在二氧化碳氣氛中，由于壓力變化的同時溶液pH值也不斷降低，β-TCP含量更多。
　　 ③碳酸根濃度。在本實驗條件下，在反應初始液中添加不同量的尿素，均合成了AB混合型含碳酸根的HA晶須，長徑比20～40。隨著碳酸根濃度的增加（尿素含量增加），羥基磷灰石晶須的結晶度增加；沿晶體C軸方向的尺寸增加，當尿素添加量超過45％，尺寸增幅趨緩。
　　 ④鎂離子含量。在本實驗