多孔骨组织工程支架材料是为解决临床骨移植材料匮乏发展而来的人工合成材料，主要包括：医用高分子材料，钛和钛合金材料，生物陶瓷材料。能够用于骨组织工程支架的生物材料应具有生物相容性、生物降解性、骨传导性、骨诱导性，以及相应的力学性能。植入技术的主要挑战是发展新一代的轻型植入材料，该材料应有高的力学性能、抗磨性和更好的生物活性。生物形态多孔SiC陶瓷和SiC/Si3N4复合陶瓷具有类似骨骼的孔结构和力学特性，因此有望成为一种新的具有很好生物响应的骨替代材料。本文通过溶胶凝胶法制备生物玻璃粉体，研究热处理条件对生物形态45S5玻璃粉体转变过程中物相、化学成分的影响；通过生物模板法制备多孔SiC/Si3N4木材陶瓷，研究制备工艺对多孔陶瓷微观形貌、孔隙率、密度和力学性能以及抗氧化性能的影响。将SiC陶瓷浸泡在模拟体液(SBF)中生长羟基磷酸钙，研究不同浓度模拟体液和不同培养时间对SiC陶瓷生物相容性的影响。　　 以正硅酸乙酯(TEOS)、磷酸三乙酯、硝酸钙、硝酸钠为原料，采用溶胶凝胶法制备纳米45S5生物玻璃粉体。结果表明：45S5凝胶在750℃～1050℃的热处理温度下发生晶化，950℃所得生物形态45S5玻璃粉体的主晶相为六方Na2Ca2Si3O9，次级晶相为斜方CaSiO3和NaCaPO4；利用谢乐公式计算生物玻璃粉体的粒径，斜方磷酸盐粒度达到42nm左右，六方硅酸盐粒度达到33nm，证明成功制备了纳米级生物玻璃粉体；通过红外谱图进一步证明了XRD图的结果：随着烧结温度的上升，硝酸盐和无定形磷酸盐的红外吸收峰逐渐消失，在950℃时主晶相硅酸盐吸收峰急剧加强。　　 以榉木木炭为生物模板，结合液相渗硅工艺(LSIP)和硅的氮化工艺制备了生物形貌、针状β-Si3N4晶粒增强的多孔SiC/Si3N4复相陶瓷。通过XRD、SEM等技术手段研究材料的物相结构和微观组织形貌。实验结果表明：木材经碳化后形成高度遗传木材结构的生物碳模板，经熔融渗硅、排硅、1400-1500℃流动氮气气氛下氮化烧结，得到了气孔率为28%的生物形貌多孔Si3N4/SiC复相陶瓷，主要物相组成为SiC和β-Si3N4。由于将残余硅转化成纤维状形貌的β-Si3N4晶粒，起到了强化作用，使多孔SiC/Si3N4复相陶瓷的平均轴向和径向强度提高到了180.03MPa和90MPa。通过非等温热重分析仪(TG-DTA)研究了材料的抗氧化性能，表明氮化试样的抗氧化性能明显改善。　　 以液相渗硅法制备的生物形态多孔SiC陶瓷为基体，配制1.0倍与1.5倍的模拟体液，在体系温度为36.5±1.5℃的环境中，将SiC陶瓷样品分别浸泡于不同浓度的模拟体液(SBF)中生长羟基磷酸钙。研究不同的工艺参数(SBF浓度，浸泡时间等)对在多孔陶瓷骨架上生长羟基磷酸钙的影响，实验证明多孔SiC陶瓷的表面及孔隙内部生长出羟基磷灰石物质。随着培养时间的变化，磷灰石从孔隙内部延伸至材料表面，生长的羟基磷灰石由颗粒状成为连接的絮状：随着模拟体液浓度的变化，羟基磷灰石生长的面积扩大，形态由分散的颗粒状成为片状，粒径由2～5μm增加至5～15μm倍。说明较高浓度的模拟体液和较长的培养时间有利于在多孔陶瓷表面生成羟基磷灰石，提高其生物活性的发挥。