生物医用陶瓷--论文
生物陶瓷材料的设计与应用研究
生物陶瓷材料的设计与应用研究近年来，随着生物医学领域的快速发展，人们对于生物陶瓷材料的设计与应用的研究也越来越重视。
生物陶瓷材料作为一种特殊的材料，既具备陶瓷材料的机械性能，又具备生物相容性，因此在人工骨骼、人工关节、牙科修复等领域具有广泛的应用前景。
首先，生物陶瓷材料的设计需要考虑机械性能。
在人工骨骼和人工关节等医疗器械中，生物陶瓷材料需要承受不同程度的力和压力，因此其机械性能至关重要。
一方面，生物陶瓷材料需要具备足够的强度和耐久性，以防止在使用过程中出现断裂或磨损等问题。
另一方面，生物陶瓷材料需要具备适当的韧性，以避免在受到外力冲击时出现粉碎和碎裂的情况。
因此，在生物陶瓷材料的设计过程中，需要合理选择材料的成分和添加剂，以调节材料的晶体结构和微观组织，以满足不同应用需求。
其次，生物陶瓷材料的设计需要考虑生物相容性。
作为一种在生物体内应用的材料，生物陶瓷材料需要与生物环境相容，以避免对人体产生不利影响。
生物相容性主要包括体外和体内两个方面。
在体外条件下，生物陶瓷材料需要与生物体组织接触时不引发炎症或其他不适反应，以确保生物医学器械的安全性和稳定性。
在体内条件下，生物陶瓷材料需要与生物体组织融合良好，促进骨组织再生和修复，以达到良好的生物相容性。
此外，生物陶瓷材料的设计还需要考虑材料的加工性能。
生物陶瓷材料通常需要通过不同的加工方法进行制备，如干法或湿法成型、烧结或热处理等。
在材料的加工过程中，需要确保材料的成型和加工工艺不会对材料的性能产生不利影响。
同时，材料的加工性能还应考虑材料的合理利用和资源的可持续性，以降低生产成本和环境污染。
最后，生物陶瓷材料的应用研究不仅涉及医学领域，还涵盖了其他领域。
在医学领域中，生物陶瓷材料被广泛应用于人工骨骼、人工关节、牙科修复、植入式医疗器械等方面。
此外，生物陶瓷材料还可以应用于环境保护、能源领域等其他领域。
例如，生物陶瓷材料可以用于制备高温燃料电池的固体氧化物电解质材料，以提高能源的利用效率和环境的友好性。
生物陶瓷材料在人工关节中的应用
生物陶瓷材料在人工关节中的应用人工关节置换手术已经成为治疗关节疾病的主要方法之一。
为了改善置换手术的效果和延长关节寿命，科学家们不断研究开发新材料。
生物陶瓷材料由于其优异的生物相容性和力学性能，在人工关节中得到了广泛应用。
本文将探讨生物陶瓷材料在人工关节中的应用。
生物陶瓷材料是一类由无机非金属材料制成的材料，主要成分包括氧化铝（Al2O3）、氧化锆（ZrO2）和羟基磷灰石（HA）等。
这些材料具有良好的生物相容性，可以与人体组织良好结合，减少对组织的损伤和排斥反应。
同时，生物陶瓷材料具有优秀的机械性能，可以承受人体的载荷，长期稳定地发挥作用。
在人工关节中，生物陶瓷材料主要用于制作关节表面的摩擦副，以减少摩擦和磨损。
例如，在人工髋关节置换手术中，常用的摩擦副是氧化铝陶瓷头和聚乙烯酸乙酯（PE）杯。
氧化铝陶瓷头具有光滑的表面，可以减少与PE杯的摩擦，从而减少磨损和松动的风险。
同样，在人工膝关节置换手术中，常用的摩擦副是氧化锆陶瓷和聚乙烯酸乙酯（PE）材料。
这些生物陶瓷材料可以有效减少摩擦和磨损，提高关节的稳定性和持久性。
除了摩擦副，生物陶瓷材料还可以用于制作关节骨水 cements。
骨水cements是一种用于固定人工关节与骨骼之间的粘接材料。
传统的骨水cements主要使用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）材料，但由于其强度较低、刺激性和肿瘤形成风险较高，科学家们开始寻找替代材料。
生物陶瓷材料成为了一个理想的选择。
例如，氢氧基磷灰石（HA）可以与骨骼良好结合，并且具有较好的力学性能，可作为骨水cements的替代材料。
生物陶瓷材料在人工关节中的应用还在不断拓展。
近年来，科学家们开始研究开发新型的生物陶瓷材料，以进一步提高人工关节的效果和寿命。
例如，碳化硅陶瓷材料具有极高的硬度和耐磨性，被认为是一种有潜力的摩擦副材料。
此外，氧化锆陶瓷材料可以通过添加不同比例的氧化铈（CeO2）来调节相变温度，提高其在不同环境下的性能。
生物医学工程中的陶瓷材料人工骨应用研究
生物医学工程中的陶瓷材料人工骨应用研究引言在医学领域，骨组织的再生和修复一直是一个重要的研究领域。
当人体出现骨骼组织受损、骨折等情况时，即使经过外科手术治疗，也可能引起一系列的骨质失调和继发性骨疾病。
钛、镁合金等材料作为传统的人工骨修复材料已经被广泛应用，但是它们也存在着自身的缺陷。
然而，陶瓷材料因为其良好的生物相容性和耐磨性能，使其得到越来越多的研究和应用。
本文将探究陶瓷材料在生物医学工程中的应用研究。
1. 陶瓷材料在生物医学工程中的应用概述不同于传统的金属和合金等人工骨材料，陶瓷材料在生物医学工程中得到广泛的应用。
目前主要应用于人工骨、人工关节和医疗器械等方面。
陶瓷材料具有良好的生物相容性、生物活性、硬度、耐磨性和耐腐蚀性等特点。
其中，氧化铝陶瓷具有良好的生物相容性和生物活性，可以促进骨组织和材料的结合。
还有氧化锆陶瓷，它不仅具有良好的生物相容性，而且具有高强度和高韧性，可以作为人工关节的材料。
此外，钙磷陶瓷因其与骨组织的相似性，现在被广泛应用于骨组织的再生和修复。
2. 氧化铝陶瓷人工骨的研究进展氧化铝陶瓷是一种具有优异生物相容性和生物活性的陶瓷材料，已经广泛应用于人工骨领域。
相对于其它的陶瓷材料，氧化铝陶瓷因其众多的优点而倍受青睐：耐腐蚀性好、硬度以及磨损性能优异、生物相容性高等。
同时，氧化铝陶瓷还可以与人体骨组织形成化学键，从而起到增强骨组织与人工骨之间结合的作用。
近年来，氧化铝陶瓷人工骨材料的研究受到了广泛的关注。
研究人员通过改变氧化铝陶瓷的配比和制备工艺，以期探究一种更加适用的人工骨材料。
例如，为提高氧化铝的延展性及热稳定性，有学者采用了碳纳米管进行增强，使得氧化铝更具生物相容性，也提高了人工骨的生物医学性能。
3. 钙磷陶瓷人工骨的研究进展钙磷陶瓷以其组织工程学的特性，即能够在体内诱导细胞生成类似于骨组织的模型而成为研究热潮。
在人工骨的研究领域中，钙磷陶瓷因其与真实骨骼相近的成分、结构和微观形貌，成为一个很受欢迎的研究领域。
生物医用陶瓷材料的制备与性能研究
生物医用陶瓷材料的制备与性能研究近年来，随着生物医学领域的迅猛发展，人们对于生物医用材料的需求也日益增长。
生物医用陶瓷材料作为一种重要的材料，因其优良的生物相容性和生物活性，被广泛应用于人体组织修复和功能恢复。
本文将探讨生物医用陶瓷材料的制备与性能研究。
首先，让我们来看一下生物医用陶瓷材料的制备方法。
传统的制备方法主要包括干燥成型、高温烧结和后处理等步骤。
干燥成型是将原料制成所需形状，可以通过注模、压制等方式进行。
而高温烧结是将干燥成型后的陶瓷材料进行烧结，提高其密度和力学性能。
后处理则是在烧结后的陶瓷材料上进行表面处理，如抛光、涂层等，以改善其外观和性能。
然而，随着科技的进步，现代制备方法也逐渐涌现出来。
其中，机械化制备方法是一种常用的现代制备方法。
利用机械化手段，可以将原料进行混合、粉碎和形状调控，大大提高了制备效率和精度。
此外，还可以利用化学制备方法，通过溶胶-凝胶法、电化学沉积等手段，得到具有特定形态和结构的陶瓷材料。
这些现代制备方法不仅提高了陶瓷材料的制备效率，还能够获得更加复杂的结构和性能。
接下来，我们将讨论生物医用陶瓷材料的性能研究。
生物医用陶瓷材料具有很多优异的性能，其中最重要的是生物相容性和生物活性。
生物相容性是评价材料与生物体相容性的重要指标。
生物医用陶瓷材料的生物相容性主要包括细胞相容性、组织相容性和免疫相容性。
细胞相容性是指陶瓷材料对细胞的生长和增殖没有明显的抑制作用；组织相容性是指陶瓷材料与周围组织的相容性良好，不会引起明显的炎症反应；免疫相容性是指陶瓷材料对免疫系统没有显著的刺激作用。
此外，生物活性是生物医用陶瓷材料的另一个重要性能。
生物活性是指材料与体液接触后，能够诱导骨组织形成，促进骨再生和骨修复。
在性能研究中，还有一些其他重要的性能指标需要考虑，如力学性能、热学性能和电学性能等。
力学性能是评价材料强度和刚度的指标，对于骨修复来说尤为重要。
因此，生物医用陶瓷材料的力学性能需要具备一定的强度和刚度，以承受人体的负荷。
生物医用陶瓷--论文
生物医用陶瓷的研究发展摘要:简要介绍了生物医用陶瓷的优良性能，并分别对惰性生物陶瓷和活性生物陶瓷的种类、性能与应用做了深入的分析。
概括了当今生物医用陶瓷材料的发展现状，并对其前景作了展望。
关键词:物医用陶瓷、惰性、活性、研究现状、发展趋势The research and development of biomedical ceramicAbstract:This paper briefly introduces the excellent properties of biomedical ceramic,and analys the types, properties and applications of bioinert ceramics and bioactive ceramics deeply.It summarizes the development of biomedical ceramic currently,and also describes it’s prospects.Keywords:Biomedical ceramic、inertia、activity、research status、developing trend 随着材料科学的发展，生物材料由于具有对机体组织进行修复、替代与再生的特殊功能，已成为当今生物医学工程学中的重要组成部分。
其研究内容涉及材料、医学物理、生物化学和现代高技术等诸多学科领域。
过去，应用最广泛的生物医学材料为金属和有机材料，其存在着许多缺点。
如金属材料植入人体内后，容易发生腐蚀，产生对人体有毒的金属离子，并且金属磨屑会引起周围生物组织发生变化等问题；而有机材料大多强度较低，难以满足力学性能和耐久性的要求[1]。
陶瓷以它优异的性能已由单纯的器皿发展为结构材料、功能材料。
由日常生活进入到各行各业, 直到尖端科技领域，特别是在生物医学领域也有广泛的应用, 如人工牙、人工骨、人工关节等。
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。
科技论文《生物陶瓷的研究与应用》
生物陶瓷的研究与应用材料科学与工程 0802 李达指导老师：张军战摘要生物陶瓷是一种具有与生物体或生物化学有关的区别于传统材料的新型材料，生物陶瓷有着传统陶瓷所不具备的优异性能。
是一类与人类的生命和健康密切相关的新型无机非金属材料，生物陶瓷在医学上的应用将极大的促进生物陶瓷的发展。
与有机高分子材料相比, 生物体陶瓷耐热性好, 便于进行高压灭菌等。
本文通过大量的文献阅读介绍了生物陶瓷的分类，生物陶瓷的物理化学性质以及生物陶瓷的应用前景。
此外本文还对一些生物陶瓷像单晶氧化铝、羟基磷灰石陶瓷的生产工艺做了简单介绍，并对生物陶瓷未来的发展做了合理展望。
关键词：特殊功能，纳米生物医用，生产工艺，单晶铝陶瓷，羟基磷石陶瓷1.前言随着人类社会的不断发展, 陶瓷以它优异的性能已由单纯的器皿发展为结构材料、功能材料; 由日常生活进入到各行各业, 直到尖端科技领域。
特别是在生物医学领域也有广泛的应用, 如人工牙、人工骨、人工关节等。
这些主要用于人体内种植的陶瓷便称为“生物陶瓷”, 这是一个全球性关注的课题, 具有巨大的社会和经济效益。
生物陶瓷指与生物体或生物化学有关的新型陶瓷。
包括精细陶瓷、多孔陶瓷、某些玻璃和单晶。
根据使用情况, 生物陶瓷可分为与生物体相关的植入陶瓷和与生物化学相关的生物工艺学陶瓷。
前者植入体内以恢复和增强生物体的机能, 是直接与生物体接触使用的生物陶瓷。
后者用于固定酶、分离细菌和病毒以及作为生物化学反应的催化剂, 是使用时不直接与生物体接触的生物陶瓷。
如今生物陶瓷的研究已经有了十足的进步，不断有新的产品出现来优化我们的生活，相信不久的未来一定会走进千家万户。
2.生物陶瓷的分类及应用生物陶瓷材料根据其在生物体内的活性可分为惰性生物陶瓷材料和活性生物陶瓷材料。
[3]2.1 惰性生物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。
这类陶瓷材料的结构都比较稳定, 分子中的键力较强, 而且都具有较高的机械强度, 耐磨性以及化学稳定性, 它主要有氧化铝陶瓷、单晶陶瓷、氧化锆陶瓷、玻璃陶瓷等, 又分为以下几种：2.1.1 单晶、多晶和多孔氧化铝单晶氧化铝：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。
生物陶瓷材料论文2篇
生物陶瓷材料论文2篇关于《生物陶瓷材料论文2篇》，是我们特意为大家整理的，希望对大家有所帮助。
篇一：生物材料论文摘要: 材料科学与物理学、化学、生物学及临床科学越来越紧密地结合，并突破旧有科学的狭小范围，诞生了另一个新兴的产业--生物医学材料产业。
生物医学材料已经成为生物医学工程的4大支柱产业之一，它为医学、药物学及生物学等学科的发展提供了丰富的物质基础。
作为材料学的一个重要分支，它对于促进人类文明的发展必将作出更大的贡献。
生物医学材料指的是一类具有特殊性能、特种功能，用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、治疗疾患，而对人体组织不会产生不良影响的材料。
现在各种合成和天然高分子材料、金属和合金材料、陶瓷和碳素材料以及各种复合材料，其制成产品已经被广泛地应用于临床和科研。
关键词: 生物材料; 陶瓷；高分子;降解。
生物材料也称为生物医学材料, 是指以医疗为目的, 用于与生物组织接触以形成功能的无生命的材料[1]自19世纪80年代以来, 以医疗、保健、增进生活质量、造福人类为目的的生物材料取得了快速的发展。
它最早的使用可以追溯至19世纪末, 在1886年, 首例钢片和镀镍钢治疗骨折应用于临床获得成功。
迄今为止, 除大脑以外的各种人工器官已经应用于人体, 并取得了良好的效果。
目前, 生物材料主要包括医用高分子材料、生物陶瓷、医用金属材料等[2]。
1．生物医学材料的分类一般而言，临床医学对生物医学材料有以下基本的要求：无毒性，不致癌，不致畸，不引起人体细胞的突变和组织细胞的反应；与人体组织相容性好，不引起中毒、溶血凝血、发热和过敏等现象；化学性质稳定，抗体液、血液及酶的作用；具有与天然组织相适应的物理机械特性；针对不同的使用目的具有特定的功能。
目前, 按材料性质不同, 生物材料一般可分为医用高分子材料、生物陶瓷材料、医用金属材料、生物降解材料、生物医学复合材料等。
1. 1 医用高分子材料医用高分子材料是生物医用材料研究领域最活跃的领域之一, 特别是20世纪60年代以来发展更快, 已经能合成出许多具有优良性能的软、硬材料及药物控释材料应用到各个医学领域。
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生物医用陶瓷的研究发展摘要:简要介绍了生物医用陶瓷的优良性能，并分别对惰性生物陶瓷和活性生物陶瓷的种类、性能与应用做了深入的分析。
概括了当今生物医用陶瓷材料的发展现状，并对其前景作了展望。
关键词:物医用陶瓷、惰性、活性、研究现状、发展趋势The research and development of biomedical ceramicAbstract:This paper briefly introduces the excellent properties of biomedical ceramic,and analys the types, properties and applications of bioinert ceramics and bioactive ceramics deeply.It summarizes the development of biomedical ceramic currently,and also describes it’s prospects.Keywords:Biomedical ceramic、inertia、activity、research status、developing trend 随着材料科学的发展，生物材料由于具有对机体组织进行修复、替代与再生的特殊功能，已成为当今生物医学工程学中的重要组成部分。
其研究内容涉及材料、医学物理、生物化学和现代高技术等诸多学科领域。
过去，应用最广泛的生物医学材料为金属和有机材料，其存在着许多缺点。
如金属材料植入人体内后，容易发生腐蚀，产生对人体有毒的金属离子，并且金属磨屑会引起周围生物组织发生变化等问题；而有机材料大多强度较低，难以满足力学性能和耐久性的要求[1]。
陶瓷以它优异的性能已由单纯的器皿发展为结构材料、功能材料。
由日常生活进入到各行各业, 直到尖端科技领域，特别是在生物医学领域也有广泛的应用, 如人工牙、人工骨、人工关节等。
这些主要用于人体内种植的陶瓷便称为“生物陶瓷”, 生物陶瓷材料作为一种无机生物医学材料，与生物组织具有良好的相容性和优异的亲和性，稳定的物理化学性质，可灭菌性及无毒性等优点，越来越受到人们的重视。
这是一个全球性关注的课题, 具有巨大的社会和经济效益。
生物医用陶瓷材料的研究作为一个多学科交叉领域，伴随着材料科学、生物学、医学、纳米技术的突破性进展，在近十几年中得到了迅猛的发展。
特别是随着组织工程研究和人们对材料与组织及细胞相互作用认识的不断深入，对生物医用陶瓷材料的性能和功能的要求更高、更加多样化，而材料的设计理念和制备技术的不断创新使得相关材料的应用范围或应用前景得到进一步拓展。
从用于制作人工关节或口腔种植体的生物惰性陶瓷，到能够与组织发生化学键合的生物活性材料，进而向具有基因激活、组织诱导功能、承载细胞的组织工程支架材料，以及具有药物缓释与靶向控释功能的载体材料发展。
纳米技术与仿生技术的运用则使得生物医用陶瓷材料的研究深入到分子水平。
一、生物医用陶瓷的优良性能生物陶瓷由于是高温处理工艺所成的无机非金属材料，因此具有金属、高分子材料无法比拟的优点：1、由于它是在高温下烧结制成，其结构中包括键强很大的离子键或共价键, 所以具有良好的机械强度、硬度、压缩强度高, 极其稳定；在体内难于溶解,不易氧化、不易腐蚀变质, 热稳定性好,便于加热消毒、耐磨、有一定润滑性能，不易产生疲劳现象，而且和人体组织的亲和性好, 几乎看不到与人体组织的排斥作用，因此能满足种植学要求。
2、陶瓷的组成范围比较宽。
可以根据实际应用的要求设计组成, 控制性能的变化。
例如可降解生物陶瓷在体内不同部位的使用中, 希望能针对被置换骨的生长特点获得具有不同降解速度的陶瓷。
否则, 当降解速度超过骨生长速度时, 就会产生“死区”, 影响修复。
如果向此类材料中添加适当比例的非降解性生物陶瓷, 就能调整降解速度, 满足临床要求。
3、陶瓷容易成型。
可根据需要制成各种形态和尺寸, 如颗粒形、柱形、管形、致密型或多孔型, 也可制成骨螺钉、骨夹板、制成牙根、关节、长骨、颅骨等。
采用特殊的工艺还可以得到尺寸精密的人工骨制品。
4、后加工方便，通常认为陶瓷很难加工, 但随陶瓷加工设备和技术的进步, 现在陶瓷的切割、研磨、抛光等已是成熟的工艺。
近年来又发展了可用普通金属加工机床进行车铣、刨、钻等的可切割性生物陶瓷, 利用玻璃陶瓷结晶化之前的高温流动性, 可制成精密铸造的玻璃陶瓷。
5、易于着色。
如陶瓷牙冠与天然牙逼真, 利于整容、美容。
二、医用陶瓷的分类生物医用陶瓷材料又称生物医用无机非金属材料，包括陶瓷、玻璃、碳素等无机非金属材料。
此类材料化学性能稳定，具有良好的生物相容性。
一般来说，生物陶瓷材料根据其在生物体内的活性可分为惰性生物陶瓷材料和活性生物陶瓷材料。
2.1 惰性生物陶瓷材料生物惰性陶瓷主要是指化学性能稳定，生物相容性好的陶瓷材料。
这类陶瓷材料的结构都比较稳定，分子中的键力较强，而且都具有较高的机械强度、耐磨性以及化学稳定性。
主要由氧化陶瓷、非氧化陶瓷以及陶材组成，其中，以Al、Mg、Ti、Zr的氧化物应用最为广泛。
2.1.1 氧化铝陶瓷早在1969年，Talbert[2]就将不同孔隙率的颗粒状Al2O3陶瓷作为永久、永久性可移植骨假体，植入成年杂狗的股骨中进行实验，发现多晶氧化铝陶瓷对包括生物环境内的任何环境都呈现惰性及其优越的耐磨损性和高的抗压强度。
使氧化铝陶瓷材料成为最早获得临床应用的生物惰性陶瓷材料。
目前氧化铝陶瓷材料已经应用于人造骨、人工关节及人造齿根的制作方面。
氧化铝陶瓷植入人体后，体内软组织在其表面生成极薄的纤维组织包膜，在体内可见纤维细胞增生，界面无化学反应，多用于全臀复位修复术及股骨和髋骨部连接[3]。
单晶氧化铝陶瓷的机械性能更优于多晶氧化铝，适用于负重大、耐磨要求高的部位。
但是由于Al2O3属脆性材料，冲击韧性较低，且弹性模量和人骨相差较大，可能引起骨组织的应力，从而引起骨组织的萎缩和关节松动，在使用过程中，常出现脆性破坏和骨损伤，且不能直接与骨结合。
目前，国外有关学者通过各种方法，使Al2O3陶瓷在韧性和相容性方面取得了显著提高[4],如在陶瓷表面涂上骨亲和性高的陶瓷，特别是能和骨发生化学结合的磷灰石，已经制造出更加先进的人工关节。
通过相变或微裂等方法，使材料内部产生微裂纹，只要微裂纹的尺寸足够小，则均匀分布的微裂纹会起到应力分散的作用。
也可以提高材料的韧性[5]。
2.1.2 氧化锆陶瓷部分稳定的氧化锆和氧化铝一样, 生物相容性良好, 在人体内稳定性高, 且比氧化铝断裂韧性、耐磨性更高, 有利减少植入物尺寸和实现低摩擦、磨损, 用以制造牙根、骨、股关节、复合陶瓷人工骨、瓣膜等。
中国科学院上海硅酸盐研究所的科学家还研制成功了等离子喷涂氧化锆人工骨与关节陶瓷涂层材料, 并获得了国家发明奖。
2.1.3 惰性生物陶瓷的缺陷惰性生物陶瓷在体内被纤维组织包裹或与骨组织之间形成纤维组织界面的特性影响了该材料在骨缺损修复中的应用，因为骨与材料之间存在纤维组织界面，阻碍了材料与骨的结合，也影响材料的骨传导性，长期滞留体内产生结构上的缺陷，使骨组织产生力学上的薄弱。
2.2 活性生物陶瓷生物活性陶瓷包括表面生物活性陶瓷和生物吸收性陶瓷, 又叫生物降解陶瓷。
生物表面活性陶瓷通常含有羟基, 还可做成多孔性, 生物组织可长入并同其表面发生牢固的键合; 生物吸收性陶瓷的特点是能部分吸收或者全部吸收, 在生物体内能诱发新生骨的生长。
生物活性陶瓷有生物活性玻璃（磷酸钙系）、羟基磷灰石陶瓷, 磷酸三钙陶瓷等几种。
2.2.1生物玻璃陶瓷这种材料的主要成分是CaO•Na2O•SiO2•P2O5，比普通窗玻璃含有较多钙和磷, 与骨自然牢固地发生化学结合。
医学家们将这种材料植入人体, 只有一个月表面就形成SiO2胶凝层, 进而与骨骼形成化学键。
目前此种材料已用于修复耳小骨, 对恢复听力具有良好效果。
但由于强度低, 只能用于人体受力不大的部位。
2.2.2羟基磷灰石陶瓷羟基磷灰石陶瓷，简称HAP，化学式为Ca10(PO4)6(OH)2，属表面活性材料，由于生物体硬组织(牙齿、骨)的主要成分是羟基磷灰石，因此有人也把羟基磷灰石陶瓷称之为人工骨。
具有生物活性和生物相容性好、无毒、无排斥反应、不致癌、可降解、可与骨直接结合等特点，是一种临床应用价值很高的生物活性陶瓷材料，引起了广泛的关注。
其制备一般可从分解动物的骨组织和人工合成获得, 后者又分湿法和固相反应。
但固相反应和灼烧哺乳动物骨骼在高温中一部分羟基会丢失, 且难以消除杂相, 故少用。
反应共沉淀是将钙质原料和磷酸盐或磷酸, 分别配制成合适浓度的液体, 按Ca /P 原子比1. 67，pH> 7, 控制适当温度进行反应合成, 沉淀物经脱水干燥、高温煅烧得浅绿色合成晶体的团聚体, 纯度达99. 5%以上, 其化学组成主要为CaO、P2O5。
单一的HAP 的成形和烧结性能较差, 易变形和开裂。
加入ZrO2+、Y2O3、ZnO 和含镁盐的CPM复合试剂等, 可使具有良好生物相容性和足够机械强度, 且无毒。
连续热等静压烧结是制备理论密度的高致密HAP的有效方法。
这种材料主要用作生物硬组织的修复和替换材料, 如口腔种植、牙槽脊增高、牙周袋填补、额面骨缺损修复、耳小骨替换等。
由于机械强度不够高, 只限用于以上不承受大载荷部位[6]。
为提高羟基磷灰石的力学性能，人们开展了致密HAP陶瓷的研究。
研究得到的致密HAP机械性能得到了一定的提高，但表面显气孔率较小，植入人体内后，只能在表面形成骨质，缺乏诱导骨形成的能力，仅可作为骨形成的支架[7]。
因此，近年来，人们又将研究重点放在了多孔羟基磷灰石陶瓷方面。
研究发现，多孔钙磷种植体模仿了骨基质的结构，具有骨诱导性，它能为新生骨组织的长入提供支架和通道，因此植入体内后其组织响应较致密陶瓷有很大改善。
但羟基磷灰石的主要缺点在于本身的力学性能较差、强度低、脆性大，这一缺点影响了它在医学临床的广泛应用，同时也促使人们研究HAP系列的各种复合材料，以期获得力学性能优良、生物活性好的生物医学复合材料。
2.2.3磷酸三钙磷酸钙品类繁多, 但生物学感兴趣的有六种, 作为人工骨生物磷酸钙陶瓷研究较多的是β磷酸三钙和羟基磷酸钙。
磷酸三钙的化学组成与羟基磷灰石类似, 只是钙磷比较羟基磷灰石低, 约为1. 5;在体内能降解, 其产物可随体内新陈代谢而被吸收或排出体外。
缺点是机械强度偏低, 经不起力的冲击。
目前, 磷酸三钙主要制成多孔陶瓷作为骨骼填充剂, 或作颅骨置换等。
但在随后的研究中发现, 磷酸三钙被植入后, 溶解产物是“粒子”而不是“离子”,那些未被肌体吸收的粒子在基体体内聚集可能会引起淋巴结增生, 对人体不利。