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本文研究是国家自然科学基金重点项目(50235020)的一部分,其最终目的是构建具有生物活性的硬组织置换体或修复体。它们应当具有一定的承载能力,又具有一定的生物活性,植入人体后实现无生命物质与有生命物质或半生命物质的结合。作为项目的基础研究部分,本文在生物活性陶瓷与医用金属复合方面,生物活性陶瓷/多孔金属复合植入体单元的构建及其生物学性能方面,以及局部活性化置换体或修复体的设计方面做了有益的探索研究。在该文研究中,着重开展了如下五个方面的工作:首先,采用两种醇基溶胶-凝胶法,分别以亚磷酸三乙酯与四水硝酸钙(简称TP法)和磷酸与四水硝酸钙(简称PA法)作为钙和磷的前驱体,制备了羟基磷灰石(HA,Ca10(PO4)6(OH)2)粉体和涂层,并进行了分析和表征。得到如下结论:(1)TP法在较低的煅烧温度下(350℃)即可生成较为理想的HA晶体,在较高煅烧温度(700℃)下有部分分解,形成少量β-TCP。PA法在较低的煅烧温度下(350℃)无法形成HA晶体,在700℃形成的HA晶体较为纯净,无分解;(2)两种制备方法均能在500℃生成较为理想的HA涂层。PA法制备的涂层中HA晶体颗粒较大100-200nm,而TP法制备的涂层中HA晶体颗粒较小约为30-50nm,表面相对前者更加平整;(3)700℃煅烧后的两种自制的粉体和700℃煅烧后的人体皮质骨粉体相比,结构羟基较强。它们的XRD图谱与标准HA(JCPDS#74-566)相比,主要衍射峰值位置和相对峰强与标准HA基本符合,仅存在较细微的差别。各衍射峰对应的晶面间距的变化都具有协调一致性,即由TP法HA→PA法HA→人骨HA→标准HA的顺序由大到小变化。第二,采用溶胶-凝胶法制备了HA/TiO2复合涂层,并进行了分析、测试及生物活性研究,得到如下结论:(1)经450℃、550℃和650℃热处理后涂层均具有较好的结晶态,厚度均匀、致密,与金属基底结合紧密。表面形貌为HA颗粒镶嵌在大小和分布均匀的纳米TiO2的胶质之中;(2)拉伸试验结果表明,经450℃、550℃和650℃煅烧后的HA/TiO2涂层均具有较为理想的结合强度,平均结合强度值均大于33MPa,且涂层