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钙磷酸盐玻璃陶瓷具有与骨类似的化学组成和较好的生物活性,目前比较广泛的应用于骨组织替代材料。通过改变其原始组成、比例以及热处理制度,可控制析晶相的种类和含量,从而控制其微观结构、力学性能以及生物降解性和生物活性,从而满足不同用途和植入环境对材料生物降解速率的要求。因此钙磷酸盐玻璃陶瓷被认为是最具应用前景的无机生物材料之一。以CaO-P2O5-SrO-Na2O为玻璃陶瓷基础体系,采用溶胶-凝胶法制备玻璃粉末,研究添加MgO和引入HAp前躯体,对玻璃结构、析晶,以及材料的力学性能和生物活性的影响。通过FTIR分析发现经过500℃处理的干凝胶粉能够保持稳定的链状偏磷酸盐玻璃结构。其中MgO的添加能够稳定玻璃网络结构,HAp前躯体的添加能够降低玻璃的吸水性。采用XRD和SEM对700℃热处理试样的晶相组成和微观形貌进行了分析。添加MgO的体系其析晶相主要为Ca4P6O19和β-Ca2P2O7,粒径在5~10μm,气孔率为20.7%,抗弯强度达36~38 MPa。表明MgO可促进体系析晶,降低热处理温度,提高材料的力学性能。在含MgO的体系中引入HAp前躯体,当添加量为1mol%时,析晶相主要为Ca4P6O19 ,并有微量的β-Ca2P2O7和(Ca,Mg)3(PO4)2晶相析出。发现在基质玻璃中分布着纳米晶粒,而孔内有长径比较高的管状晶粒。试样孔隙率约为30%时,抗弯强度达42~45MPa。表明将HAp前躯体作为成核剂掺入到体系中,可有效促进晶核形成、抑制晶粒生长。玻璃基质中纳米晶粒的析出,可提高材料的力学性能。同时HAp前躯体的添加能够在较低温度下诱导Ca4P6O19的生成将上述两体系在SBF生理模拟体液做降解实验表明:添加MgO的试样析晶相Ca4P6O19与玻璃相均发生溶解,由于MgO稳定玻璃相的网络结构,使玻璃相溶解速率减慢,钙离子的溶出量相对较少,导致类磷灰石的成核速度减缓,而且直接影响到最终生成物的钙磷比较低,仅为0.88。添加1mol%HAp前躯体的试样表面经过了溶解、新物质生成、新物质溶解和再生成新物质的过程。获得最终产物是钙磷比为1.45的类骨碳酸羟基磷灰石。表明Ca4P6O19具有良好的生物降解性和生物活性。