生物陶瓷材料的研究及应用
生物陶瓷材料的制备与生物活性研究
生物陶瓷材料的制备与生物活性研究生物陶瓷材料是一种集生物学和材料科学于一体的新兴材料，具有良好的生物相容性和生物活性。
它在医学领域有着广泛的应用，如骨修复、人工关节、牙科修复等。
本文将探讨生物陶瓷材料的制备方法以及生物活性的研究进展。
一、生物陶瓷材料的制备方法生物陶瓷材料的制备方法多种多样，其中最常见的是烧结法和溶胶-凝胶法。
烧结法是通过将陶瓷粉末在高温下烧结成块体。
这种方法制备的陶瓷材料具有优异的力学强度和生物相容性，但其生物活性相对较低。
溶胶-凝胶法是在溶液中形成胶体颗粒，然后通过热处理将其转变为陶瓷固体。
这种方法制备的陶瓷材料具有较高的孔隙度和较大的比表面积，有利于细胞定植和生物活性的提高。
二、生物陶瓷材料的生物活性研究进展生物陶瓷材料的生物活性是指其与生物体在体内发生的相互作用。
生物活性的研究主要集中在材料的表面改性和表面生物活性因子的引入。
表面改性是通过化学处理、物理处理或生物处理对生物陶瓷材料的表面进行改变，使其具有良好的生物相容性和生物活性。
常见的表面改性方法包括离子交换、磨削和酸处理等。
这些方法可以改变陶瓷材料的表面形貌、化学性质和力学性能，从而提高其细胞附着和骨样矿化能力。
表面生物活性因子的引入是将生物活性物质（如骨形态发生蛋白、细胞黏附蛋白等）附着在陶瓷材料表面，以增强陶瓷材料的生物活性。
这些生物活性因子可以促进细胞增殖和分化，并在体内诱导骨组织再生。
当前，有关表面生物活性因子的研究主要集中在蛋白质工程和生物材料界面的研究领域。
此外，近年来还涌现出一些新型的生物陶瓷材料，如纳米陶瓷材料、复合陶瓷材料等。
这些材料的研究主要集中在其独特的微观结构和表面形貌对生物活性的影响。
三、生物陶瓷材料的应用前景生物陶瓷材料具有良好的生物相容性和生物活性，在医学领域有着广阔的应用前景。
骨修复是生物陶瓷材料的重要应用方向之一。
目前，研究人员已经成功地将生物陶瓷材料用于骨缺损修复、骨植入和骨癌治疗等。
新型生物陶瓷材料的发展及其在牙髓治疗中的应用
新型生物陶瓷材料的发展及其在牙髓治疗中
的应用
近年来，随着生物科技的发展和人们对牙齿健康的日益重视，牙
齿治疗技术也在不断提高。
其中，生物陶瓷材料作为一种新兴材料，
其在牙髓治疗中的应用备受关注。
生物陶瓷材料是一种人工制备的陶瓷材料，由锆、氧化铝、硅酸
盐等天然石材和矿物质经过高温热处理、压制成型而成。
生物陶瓷材
料具有生物相容性好、抗磨损性强、不易变色等优点，因此被广泛应
用于牙科治疗领域。
在牙髓治疗中，生物陶瓷材料主要应用于根管填充治疗和牙髓保护。
传统的根管填充材料主要包括银制物、树脂材料等，但这些材料
容易引起过敏反应和细菌侵袭，且容易发生裂纹导致根管二次感染。
相比之下，生物陶瓷材料的应用可以减少这些缺点，使得治疗效果更
加稳定和可靠。
牙髓保护方面，生物陶瓷材料可以阻止牙髓组织受到外界刺激，
起到保护作用。
同时，生物陶瓷材料本身不易发生变色和磨损，对牙
齿的美观和功能都有着重要的维护作用。
除了在牙髓治疗中的应用，生物陶瓷材料还广泛应用于牙科修复
和种植领域。
特别是在牙科种植领域，生物陶瓷材料具有无毒副作用、极小的免疫反应、耐腐蚀、高硬度等优点，其可替代传统的二氧化锆
材料，成为种植修复的首选材料。
总之，生物陶瓷材料作为一种新型的牙科治疗材料，在其优良的
生物相容性、维护功能和美观性等方面有着巨大的应用潜力。
未来，
随着牙科技术的不断发展和生物陶瓷材料的不断完善，相信其应用将
会更加广泛，为人们带来更好的牙齿健康和美丽。
生物陶瓷材料的应用及其发展前景
生物陶瓷材料的应用及其发展前景生物陶瓷是指用作特定的生物或生理功能的一类陶瓷材料,即直接用于人体或与人体直接相关的生物、医用、生物化学等的陶瓷材料。
作为生物陶瓷材料,需具备如下条件:生物相容性,力学相容性,与生物组织有优异的亲和性,抗血栓,灭菌性并具有很好的物理、化学稳定性。
进入21世纪,世界科技迅猛发展,生物陶瓷材料及其复合材料的应用,在生物材料更新及硬组织工程中占据不可替代的地位。
因此,对生物陶瓷材料的研究与三类植入物及硬组织工程材料开发倍受医疗器械和生物医用材料界的重视。
1生物陶瓷材料的发展早在18 世纪前,人们就开始用象牙、木头等材料作为骨修复材料; 19 世纪前,由于冶金技术和陶瓷制备工艺的发展,开始用纯金、纯银、铂等贵金属作牙修复及骨缺损修复; 20世纪前半,由于冶金技术的进步,钴铬铝合金、纯钛和钛合金等被应用到人工骨的领域,有机玻璃等高分子材料也开始用于临床;到20世纪60 年后,人们开始研究生物活性陶瓷, 包括生物玻璃、羟基磷灰石等[ 1 ] 。
在这同时, Hench等还开创了用表面活性材料玻璃陶瓷的研究工作。
最近生物陶瓷又有了很大的新进展,其标志是羟基磷灰石陶瓷骨诱导机理研究进展[ 3 ]和高年增长率及大批量的成功应用[ 4 ] 。
生物陶瓷的应用范围也正在逐步扩大,现可应用于人工骨,人工关节,人工齿根,骨充填材料,骨置换材料,骨结合材料,还可应用于人造心脏瓣膜,人工肌腱,人工血管,人工气管,经皮引线可应用于体内医学监测等[ 4 ] 。
2生物陶瓷分类2. 1生物惰性陶瓷生物惰性陶瓷主要是指化学性能稳定、生物相溶性好的陶瓷材料。
如氧化铝、氧化锆以及医用碳素材料等。
这类陶瓷材料的结构都比较稳定,分子中的键合力较强,而且都具有较高的强度、耐磨性及化学稳定性。
2. 1. 1氧化铝陶瓷单晶氧化铝c轴方向具有相当高的抗弯强度,耐磨性能好, 耐热性好, 可以直接与骨固定。
已被用作人工骨、牙根、关节、螺栓。
生物陶瓷材料的制备及其应用研究
生物陶瓷材料的制备及其应用研究生物陶瓷材料是将生物材料和陶瓷材料相结合的一种新型材料。
其基本组成是由陶瓷基质和生物活性物质构成的复合材料，其中生物活性物质具有促进骨细胞生长和再生的作用。
生物陶瓷材料的制备及其应用研究在医学领域中具有广泛的应用前景。
本文将重点介绍生物陶瓷材料的制备方法及其应用研究。
一、生物陶瓷材料的制备方法生物陶瓷材料的制备方法主要有两种：一种是生物界面陶瓷的制备方法，这种方法是通过将介孔材料与生物分子结合，制备出具有生物活性的材料；另一种是先合成陶瓷材料，然后将生物活性物质通过物理或化学方法固定在陶瓷材料表面的方法。
下面分别介绍这两种制备方法的原理及步骤。
1.生物界面陶瓷的制备方法生物界面陶瓷的制备方法是将介孔材料与生物分子结合，通过吸附等方法制备出具有生物活性的材料。
生物活性物质常常是指促进骨细胞生长和再生的成分，例如纳米二氧化钛、羟基磷灰石等。
具体步骤如下：（1）合成介孔材料，如二氧化硅、氧化铝材料；（2）表面修饰介孔材料，使其表面具有一定的亲和性或活性位点；（3）将生物分子通过吸附等方法固定在介孔材料上，制备出具有生物活性的材料。
2.化学结合法的制备方法化学结合法的制备方法是先合成陶瓷材料，然后将骨活性物质通过物理或化学方法固定在材料表面。
具体步骤如下：（1）制备纳米粒子或纤维素等陶瓷材料；（2）将骨活性物质（例如羟基磷灰石）溶解在盐酸中，形成氯离子；（3）将氯离子浸入溶解的陶瓷材料中，使氯离子与陶瓷材料发生反应，生成羟基磷灰石晶体；（4）通过化学反应的方法，将固定于表面的生物活性物质与陶瓷材料进行化学结合。
二、生物陶瓷材料的应用研究生物陶瓷材料具有良好的理化性能和生物学性能，是制备人工骨和组织工程材料的理想选择。
以下是生物陶瓷材料的应用研究的几个方面。
1.生物陶瓷材料在人工骨上的应用人工骨是由生物陶瓷材料制成的一种人工替代骨，具有很好的生物相容性和生物学活性，广泛应用于各种骨科手术和肿瘤治疗中。
生物活性陶瓷的医疗应用和优势
生物活性陶瓷的医疗应用和优势生物活性陶瓷作为一种具有生物相容性和生物活性的材料，在医疗领域中得到了广泛的应用。
其特殊的化学和物理特性使其成为治疗和修复骨组织的理想选择。
本文将讨论生物活性陶瓷在医疗领域中的应用和优势，以及其对人类健康的积极影响。
首先，生物活性陶瓷在骨修复和再生方面具有广泛的应用。
由于其与骨组织具有相似的物理和化学特性，生物活性陶瓷可以为骨细胞提供良好的支撑结构，并促进骨细胞的附着、增殖和分化。
骨缺损部位植入生物活性陶瓷能够刺激机体自然的修复过程，促进新骨的生长和血管的再生，从而实现骨折、骨缺损和骨疾病的治疗和修复。
其次，生物活性陶瓷在牙科领域中的应用也十分广泛。
生物活性陶瓷材料在牙龈和牙齿之间形成强大的连接，有助于牙周组织的生物复合，避免了牙齿松动和牙周疾病的发生。
此外，生物活性陶瓷在牙科修复中的使用也越来越多，例如作为牙冠、牙桥和牙槽骨替代物。
其高生物相容性和生物活性使得生物活性陶瓷在牙科领域中成为一种理想的选择。
生物活性陶瓷的另一个重要应用领域是人工关节置换。
在人工关节置换中，生物活性陶瓷被广泛用于替换人体关节表面，如人工髋关节和人工膝关节。
生物活性陶瓷具有优异的耐磨性和生物相容性，能够大大减少摩擦和磨损，提高人工关节的使用寿命。
此外，生物活性陶瓷能够促进骨细胞的生长和骨组织的再生，有助于人工关节的稳定性和健康。
生物活性陶瓷在医疗领域中的应用主要得益于其独特的材料特性。
首先，生物活性陶瓷具有优异的生物相容性，能够与生物体组织良好地相互作用，不会引起明显的免疫反应或排斥反应。
其次，生物活性陶瓷具有良好的生物活性，能够激活和促进生物体内的生化过程，如骨细胞的增殖和分化，从而加速组织修复和再生。
此外，生物活性陶瓷具有优异的机械性能和耐磨性。
这些特性使得生物活性陶瓷在医疗设备的制造中具有广阔的前景。
例如，生物活性陶瓷可以用于制造人工关节、人工牙齿和医疗支架等，这些器械对材料的机械强度和耐磨性要求较高。
材料科学中的生物陶瓷材料研究进展
材料科学中的生物陶瓷材料研究进展近年来，随着医疗领域技术的不断发展，生物陶瓷材料在医疗领域中的应用也越来越广泛。
生物陶瓷材料具有生物相容性好、抗腐蚀性强、机械性能优良等优点，可制成人工关节、牙科修复材料等，为人类健康事业做出了巨大贡献。
本文将从生物陶瓷材料的定义、制备工艺、应用等方面展开讨论。
一、生物陶瓷材料的定义生物陶瓷材料，是指用于医疗健康领域中的陶瓷材料，它与人体细胞组织具有良好的相容性，不会在人体内产生排斥、毒性和过敏等不良反应。
生物陶瓷材料主要包括氧化铝、氮化硅、三元氧化物、二氧化锆等材料。
二、生物陶瓷材料的制备工艺生物陶瓷材料的制备工艺主要包括切削成型、注射成型、压力成型、流延法、等离子喷涂等多种工艺方法，每种方法制备的生物陶瓷材料性质也不尽相同。
切削成型：采用切削机床对材料进行加工，常用于制备颗粒较大的生物陶瓷材料。
注射成型：将生物陶瓷材料粉末和粘结剂混合后注入模具，经过压力成型和煅烧后制成。
压力成型：将生物陶瓷材料粉末和稳定剂在高压下进行成型，再煅烧制成。
流延法：将生物陶瓷材料制成糊状物，通过流动性加工，制成不同形状的生物陶瓷材料。
等离子喷涂：将生物陶瓷材料的粉末喷涂在基材上，经过煅烧后制成。
三、生物陶瓷材料的应用1.人工关节：人工关节是生物陶瓷材料的主要应用领域之一。
人工关节是指用生物陶瓷材料制成的人工铰链关节，可取代人体部分或全部关节的功能。
生物陶瓷材料具有良好的生物相容性和机械性能，可以完全替代天然骨骼，恢复患者的正常生理功能。
2.牙科修复材料：生物陶瓷材料在牙科修复领域中也起到了重要的作用。
生物陶瓷材料可以取代传统牙科修复材料中的金属材料，更符合人体健康需求，避免对患者健康带来不良影响。
3.骨修复材料：由于生物陶瓷材料具有良好的生物相容性和机械性能，可以在骨缺损处进行修复。
植入生物陶瓷材料可以帮助骨质恢复正常状态，减少骨干扰影响，恢复人体健康。
四、结语生物陶瓷材料在医疗健康领域中的应用将会越来越广泛，在未来的发展中将会有更多新的发现和突破。
生物陶瓷材料
生物陶瓷材料生物陶瓷是一种人工合成的陶瓷材料，其制备过程涉及到生物活性和化学稳定性方面的一系列工艺，因此被广泛应用于生物医学领域。
生物陶瓷材料具有独特的特性，如良好的生物相容性、机械强度和耐磨性等，因此被用于人工关节、牙科材料、骨修复等医学应用中。
生物陶瓷材料的主要成分是氧化硅、氧化锆、氧化锆钙等化合物，这些化合物具有良好的生物相容性，不会引发人体的免疫反应和排斥反应。
此外，这些材料还具有高度的机械强度和化学稳定性，可以承受人体内复杂的力学和化学环境。
因此，生物陶瓷材料可以长期存在于人体内，同时具有良好的耐磨性，可以更好地适应人体的活动需求。
生物陶瓷材料的制备过程一般包括粉末制备、成型和烧结三个步骤。
首先，选取适当成分的原料，通过球磨或其他方法制备成一定粒径的陶瓷粉末。
然后，将粉末与粘结剂混合，通过挤压、注射或静压等方法进行成型，制备出具有一定形状和尺寸的陶瓷件。
最后，将成型体进行高温烧结，使其形成致密的结构，获得具有良好力学性能和生物相容性的陶瓷材料。
生物陶瓷材料的应用领域非常广泛。
在人工关节领域，生物陶瓷被广泛应用于髋关节、膝关节和肩关节等关节替换手术中，具有优异的耐磨性和生物相容性，能够减少人工关节的摩擦和磨损，延长其寿命。
在牙科领域，生物陶瓷用于种植牙、口腔修复和牙髓治疗等牙科手术中，可以更好地与自然牙组织融合，形成稳定的修复体。
此外，生物陶瓷还被应用于骨修复领域，用于修复骨折和骨缺损，具有良好的生物相容性和生物活性，有助于骨组织的再生和修复。
总之，生物陶瓷材料凭借其良好的生物相容性、机械强度和耐磨性等特性被广泛应用于生物医学领域。
随着科技的进步和材料制备技术的改进，相信生物陶瓷材料将在未来得到更广泛的应用和发展。
生物陶瓷复合材料在人工关节中的应用研究
生物陶瓷复合材料在人工关节中的应用研究人工关节是一项重要的医疗技术，在改善患者生活质量方面发挥着重要作用。
然而，一些传统的人工关节材料存在诸多问题，如长期使用时的磨损和材料不相容等。
为了解决这些问题，近年来，研究人员开始尝试应用生物陶瓷复合材料作为人工关节的替代材料，在提高人工关节质量和寿命方面取得了显著的进展。
生物陶瓷复合材料是由陶瓷和其他生物材料形成的复合结构。
陶瓷材料具有许多优良特性，如优异的抗磨损性、生物相容性和化学惰性。
然而，单独使用陶瓷材料存在脆弱性和易碎性的问题。
因此，通过将陶瓷与其他材料复合，可以充分发挥陶瓷的优点，并克服其缺点，从而使得生物陶瓷复合材料成为理想的人工关节材料。
一种常见的生物陶瓷复合材料是氧化锆复合陶瓷。
氧化锆具有优异的力学性能和生物相容性，它的硬度接近于钢，而摩擦系数又远远低于金属材料，因此可以有效减少人工关节的摩擦损失，并延长其使用寿命。
同时，氧化锆具有优异的生物相容性，不会引起过敏反应或组织排斥等问题，因此可以安全地用于人体内。
除了氧化锆复合陶瓷，研究人员还尝试将其他生物材料与陶瓷复合，以进一步提高人工关节的性能。
例如，钛合金和陶瓷的复合材料具有优异的生物相容性和力学性能，可以用于人工髋关节和膝关节等关节的替换。
此外，还有许多其他的生物陶瓷复合材料，如氧化铝复合陶瓷、氧化锆钛复合陶瓷等，它们在不同的人工关节中都有广泛的应用。
生物陶瓷复合材料在人工关节中的应用研究不仅仅局限于材料的选择，还涉及到制备工艺和表面改性等方面。
制备工艺的改进可以进一步提高复合材料的性能和可靠性，例如通过改变复合材料中陶瓷的颗粒尺寸和分布，可以提高材料的强度和韧性。
表面改性可以改善复合材料的摩擦特性和生物相容性，例如通过纳米技术在复合材料表面形成纳米结构，可以减小材料的摩擦系数并促进细胞的附着。
总之，生物陶瓷复合材料在人工关节中的应用研究为改善人工关节的性能和寿命提供了新的途径。
通过选择合适的陶瓷和其他生物材料，优化制备工艺和表面改性，可以开发出更加适应人体需要的人工关节材料。
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生物陶瓷材料的研究及应用张波化工07-3班 120073304069摘要介绍了生物陶瓷的定义，对羟基磷灰石生物陶瓷材料、磷酸钙生物陶瓷材料、复合生物陶瓷材料、涂层生物陶瓷材料和氧化铝生物陶瓷的特性和制备方法进行了较为深入的分析，在现代医学中的应用及发展前景。
关键词生物陶瓷，磷酸钙，复合生物陶瓷材料，涂层生物陶瓷材料，氧化铝陶瓷，生物陶瓷应用。
Bioceramic Materials Research and ApplicationZhangbo Chemical Engineering and Technology 073 class 120073304069 Abstract This paper introduces the definition of bio-ceramics, bio-ceramic material of hydroxyapatite, calcium phosphate bio-ceramic materials, composite bio-ceramic materials, coating materials, bio-ceramics and alumina ceramics of biological characteristics and preparation methods for a more in-depth analysis In modern medicine the application and development prospects.Key words bio-ceramics, calcium phosphate, composite bio-ceramic materials, coating materials, bio-ceramic, alumina ceramic, bio-ceramic applications.1 引言生物陶瓷是指用作特定的生物或生理功能的一类陶瓷材料，即直接用于人体或与人体相关的生物、医用、生物化学等的陶瓷材料。
做为生物陶瓷材料，需具备如下条件：生物相容性；力学相容性；与生物组织有优异的亲和性；抗血栓；灭菌性并具有很好的物理、化学稳定性。
生物陶瓷材料可分为生物惰性陶瓷（如Al2O3、ZrO2等）、生物活性陶瓷(如致密羟基磷灰石、生物活性微晶玻璃等)和生物复合材料三类。
生物陶瓷材料因其与人的生活密切相关，故一直倍受材料科学工作者的重视。
2 生物陶瓷材料的发展目前世界各国相继发展了生物陶瓷材料，它不仅具有不锈钢塑料所具有的特性，而且具有亲水性、能与细胞等生物组织表现出良好的亲和性。
因此生物陶瓷具有广阔的发展前景。
生物陶瓷的应用范围也正在逐步扩大，现可应用于人工骨、人工关节、人工齿根、骨充填材料、骨置换材料、骨结合材料、还可应用于人造心脏瓣膜、人工肌腱、人工血管、人工气管，经皮引线可应用于体内医学监测等。
2.1磷酸钙生物陶瓷材料β- 磷酸三钙( 简称β-TCP)，属三方晶系，钙磷原子比为1.5，是磷酸钙的一种高温相。
β-TCP 的最大优势就是具有良好的生物相容性和降解性，植入机体后与骨直接融合，无任何局部炎性反应及全身毒副作用。
但缺乏诱导沉积类骨羟基磷灰石(HAp)的能力［1，2］，HAp的形成有利于促进材料的骨传导和骨再生，并促进材料同软／硬组织间形成紧密的化学键合［3，4］。
磷酸钙盐生物陶瓷人工骨，虽然与骨盐的组成相同，但不同部位的骨性质是不尽相同的，钙磷比在决定体内溶解性和吸收趋势上起着重要作用，所以和HA 相比，TCP 更易于在体内溶解，其溶解度约比HA 高10-20 倍。
β-TCP 的降解速率与其表面构造、结晶类型、孔隙率及植入动物的不同有关。
例如，随表面积增大，2-、F-、Mg2+等离子取代而使降解结晶度降低、晶体结晶完整性下降、晶粒减小以及CO3加快。
为此控制β-TCP 的微观结构及组成，可以制备出不同降解速度的材料。
Jorg Handschel 等人研究发现在无负重骨处没有直接和TCP 相连的骨，同样在界面处也没有造骨细胞，而这部分是由于TCP 降解后导致介质酸化所造成的［5］。
这同样也证明了介质的pH 值不会随所使用的TCP 颗粒的浓度而改变，它取决于造骨细胞和颗粒直接的相互作用，包括造骨细胞功能的减弱。
Inone 等人研究发现，TCP 从第三周起开始降解，同时从第三周起骨开始形成，他们还比较了空隙率分别为50%、60%、75% 的TCP 的性能，发现75% 的TCP 是较好的骨替代物，但机械强度不高，只能用于无负重处或与固定装置结合［5］。
此外，用Si 稳定TCP 可以增加其骨传导性和骨组织的修复。
2.2复合生物陶瓷材料复合生物陶瓷是指生物用复相陶瓷的总称，多种组分构成，含有多相的生物用陶瓷材料，具有较好的力学性能、化学稳定性和生物相容性，是一种很有应用前景的复合生物陶瓷材料[6,7,8]。
复合生物陶瓷材料的制备方法有很多，许多材料工作者进行了深入的探讨[9,19]。
李亚军等［20］将HA粉体和聚丙交酯及造孔剂氯化钠混合后加入三氯甲烷和聚乙烯醇溶液，混炼后模压制得了多孔聚乳酸/基磷灰石复合材料，该材料可以提高高分子的力学性能及骨诱导特性，且对羟基磷灰石的过快降解具有控制作用，保证了骨组织恢复速度与降解速度一致。
Ivanchenko 等人[5]用硅硼酸钠玻璃来增强HA，当玻璃相为59%、烧结温度小于1000℃、孔隙率为33% 时，得到HA 的机械强度为47MPa。
Towler 运用纳米ZrO2在低温下烧结制备了高致密度的HA-ZrO2复合生物陶瓷。
该技术由于使用了纳米ZrO2，故降低了烧结温度。
因HA 分解常发生在烧结过程中，但在1200℃烧结时，因烧结温度较低，故避免了HA 的分解，使主晶相仍为HA，且复合材料的强度高于纯HA[9]。
黄传勇等[10] 采用化学共沉淀法制备了羟基磷灰石和二氧化锆超细粉，并以此为原料，通过不同材料的优化组合，用烧结法制备了HA-ZrO2二元体系复合生物陶瓷材料，其抗折强度达到120MPa，断裂韧性值为l.74MPa·m-1/2，几乎为纯HA的两倍，接近骨组织（致密骨的抗折强度为160MPa，断裂韧性值为2.2 MPa·m-1/2）。
Kim 等[12]采用多孔的ZrO2骨支架，表面采用羟基磷灰石涂层，在二氧化锆和羟基磷灰石之间喷涂氟磷灰石（氟磷灰石在高温下比较稳定，可阻止羟磷灰石与二氧化锆的反应。
因为羟基磷灰石和二氧化锆的反应不仅使材料的机械性能降低，而且会使材料的生物相容性降低），制备出了符合要求的生物陶瓷材料。
2.3涂层生物陶瓷材料在诸多生物骨科材料中，生物陶瓷涂层材料由于将金属( 合金) 基材优良的机械性能和生物陶瓷涂层良好的生物学性能结合在一起，成为临床上广泛应用的生物骨科材料之一[13]。
作为生物陶瓷涂层材料的基体一般要求为具有高强度、高韧性、低密度的金属及其合金，如不锈钢、钛及合金、钴铬钼合金、钴铬合金等，其中钛及其合金应用最为广泛。
涂层的厚度对涂层与骨骼的结合有一定的影响[14]。
一方面需要有一定的厚度，以保证涂层在体液作用下存在足够的时间，促进植入物与骨骼组织的结合；另一方面，随着涂层厚度的增加，涂层残余应力增大，涂层材料本身的性质也容易表现出来，植入生物体内后，将影响材料与骨骼的结合。
近年来的研究表明，理想的涂层厚度在50μm 左右(30 ～ 90μm)。
在涂层厚度一定的前提下，涂层结晶度和相组成是决定涂层在体液作用下保留时间的重要因素。
高结晶度的涂层(>90％ )，比较稳定，溶解较少；较低的结晶度(60％～ 70％ ) 则容易发生溶解及降解。
一般认为，涂层的结晶度与涂层和基体的结合状况成反比，具有较低结晶度的涂层有着较好的结合力。
涂层晶粒越小，涂层与基体的润湿性越好，涂层与基体的结合性就会越牢固。
人造羟基磷灰石虽然化学组成与生物组织很相似，但其结晶程度和结构稳定性要比自然骨骼中的羟基磷灰石晶体高，因此植入生物体后长期不易降解，始终作为一种异质体残留在骨骼缺损组织中。
在涂层中掺人少量固溶杂质元素，就可以改善材料生物活性和生物降解率。
制备涂层生物陶瓷材料的关键问题之一是涂层与基材的结合问题。
因为生物陶瓷材料与金属基底的界面处不易产生良好的结合。
金属为金属键，陶瓷为共价键、离子键，两者品格类型不同。
陶瓷一般化学稳定性好，金属与陶瓷的相容性差；金属与陶瓷的热膨胀系数相差很大，喷后热应力很高，加之陶瓷材料通常熔点较高等。
2.3.1 生物陶瓷涂层制备方法1 高温喷涂涂层：包括火焰喷涂法，等离子喷涂法，爆炸喷涂法2 热扩散喷涂：料浆包渗法，气渗图层法3 其它图层：碳热解图层法，气相沉积法，辉光放电溅射法，真空镀膜涂层法等例如，陈德敏等[15]采用液相反应法，即在氢氧化锶和氢氧化钙悬浊液中不断滴入稀硫酸，通过控制pH 值反应合成掺锶羟基磷灰石固溶体。
实验结果表明，用锶元素掺杂于羟基磷灰石结构中，形成的掺锶羟基磷灰石比纯的羟基磷灰石具有更好的骨骼缺损修复能力。
掺杂还可以增强生物陶瓷涂层的结构稳定性。
张亚平等[16]在钛合金表面用激光涂覆生物陶瓷涂层时，在一定配比的CaHPO4·2H2O和CaCO3中掺人少量Y2O3粉末，发现少量Y2O3有利于激光化学反应合成HA，并增加其结构稳定性，使涂层组织成为具有一定择优取向的细小的不规则的多边形晶体。
其原理是：激光涂覆时，化学位与浓度梯度是熔体内传质扩散的推动力，而少量Y2O3能使上述两种梯度差增大，促进HA 的生成。
2.4羟基磷灰石生物陶瓷材料生物活性陶瓷中应用最多的是羟基磷灰石(简称HA 或HAP)，其理论组成为Ca10(PO4)6(OH)2，Ca/P为1.67。
HAP晶体为六方晶系，属L6Pc对称型和P63/m空间群，其结构为六角柱体(见图1)，其中0H-位于晶胞的4个角上，10个Ca2+分别占据2种位置，4个ca2+占据ca(I)位置，即z=O和z=1/2位置各2个，该位置处于6个O组成的ca-O八面体的中心。
6个Ca2+处于ca(Ⅱ)位置，即z=l/4和z=3／4位置各有3个，位置处于3个0组成的三配位体中心。
6个P043-四配位体分别位于z=1/4和z=3/4的平面上，这些P043-四面体的网络使得HAP结构具有较好的稳定性。
羟基磷灰石是人体和动物骨骼的主要无机成分，对于羟基磷灰石材料的研究成了国内外生物医用材料领域的主要课题之一。
羟基磷灰石生物活性陶瓷具有良好的生物相容性，植入体内不仅安全无毒，还能引导骨生长。
因此，它主要用于人体硬组织(骨、牙)的修复和替换，也用于人工血管、气管等软组织及药物控释和输送载体，还是一种优良的生物化学吸附剂。