钙磷生物陶瓷是一类主要由磷酸盐组成的材料,在组成元素和结构上与人体骨组织和牙的无机成分相近,具有优良的骨传导性和生物活性,广泛应用于硬组织修复和替换。钙磷生物陶瓷材料可以制成块状、粉体和颗粒状,以满足不同应用要求。球形颗粒因具有堆积密度高、流动性好和不容易团聚的优点,近年来受到更多关注。本文采用液滴-冷凝法制备钙磷陶瓷球形多孔颗粒,对制备工艺进行深入研究,通过改变材料组成和制备工艺参数,实现不同尺寸和孔隙结构的球形颗粒的可控制备。为降低钙磷陶瓷的烧结温度,在陶瓷浆料中加入无机盐,在较低烧结温度时形成低共熔相促进烧结。加入以淀粉为主的有机添加剂,提高陶瓷浆料悬浮稳定性,提高制备颗粒成分的均匀性,使制备工艺稳定。二甲基硅油作为冷凝液具有比较合适的密度和粘度,可以使浆料液滴充分凝固；而正庚烷和苯甲醚作为冷凝液时,由于其密度和粘度都较小,需要冷凝液有更高的液柱才能保证成形。浸泡颗粒模拟体液的pH变化在7-7.6的范围内,在模拟体液中的颗粒可以成为碳酸羟基磷灰石(CHA)沉积的基底。而无机添加剂的加入,特别是硫酸盐添加剂的加入可以促进CHA的沉积。影响制备球形颗粒尺寸的因素包括浆料粘度、烧结温度和装置出口的内径,其中起决定性作用的因素是浆料出口的内径。对应不同的出口内径,存在一个合适的浆料粘度,使用具有相对应粘度的有机添加剂,可以稳定地制备球形颗粒,过低或过高的浆料粘度,都会使成形工艺无法进行。碱糊法制备的淀粉有机添加剂粘度变化范围较大,改变其保温的温度可以提高粘度,便于制备2-3mm的球形颗粒；提高浆料中淀粉含量可以在较大范围内增大浆料的粘度,可用于制备3-5mm的球形颗粒。球形颗粒的孔隙主要来源于溶剂结晶升华留下的空间,颗粒中心区域以等轴状孔隙为主,边缘区域则是形状不规则且孔径较小的孔隙。通过控制浆料的冷凝温度,可以得到具有不同孔隙率和孔径的颗粒。-25℃冷凝得到的球形颗粒具有比较高的孔隙率以及合适的平均孔径。烧结会使较高冷凝温度(-15℃和-20℃)制备颗粒孔隙的孔径减小,而使较低冷凝温度(-25℃和-30℃)制备颗粒孔隙的孔径增加。添加炭粉作为造孔剂,一方面在液滴冷凝时会阻碍溶剂的结晶,但不会影响孔隙平均孔径；另一方面,造孔剂烧失之后会在一定程度上改变颗粒的孔隙结构。加入5%造孔剂制备颗粒的孔隙具有最大的平均孔径,而加入10%造孔剂制备颗粒的孔隙具有最高的孔隙率。颗粒孔隙主要还是以较小的孔隙(小于21.43μm)为主,造孔剂的加入只会影响较大孔隙的形貌、数量和孔隙率。