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人骨具有明显的压电效应,即可在应力作用下产生电信号。钛酸钡(BaTiO3)是八面体结构的铁电晶体,具有高介电常数及优良的铁电、压电和绝缘性能,是重要的电子陶瓷;而羟基磷灰石(Hydroxyapatite,简称HA)是自然骨的主要成分,具有良好的生物相容性和生物活性,被认为是最具潜力的人体硬组织替换材料之一。将BaTiO3和HA复合制备成生物纳米复合材料,一方面利用BaTiO3满足生物骨本来就具有的压电效应,刺激成骨细胞的增殖与分化,有助于基质的形成和矿化;另一方面通过HA使材料具有生物活性和骨结合能力,符合骨组织工程的生物学要求。BaTiO3/HA纳米复合材料的制备可以分为两部分,(1)以氯化钡(BaCl2·2H2O)和钛酸丁酯(C16H36O4Ti)为前驱体,采用水热法制备出纳米BaTiO3颗粒。在此基础上,将商用的HA纳米粉分散在不同溶剂(DMF、乙醇、乙二醇)的BaTiO3前驱体溶液中经一次水热反应来制备BaTiO3/HA纳米复合材料。(2)以无水氯化钙(CaCl2)和磷酸氢二胺((NH4)2HPO4)为原料,用水热法与模板法相结合来制备HA纳米棒,再通过将HA棒与BaTiO3前驱体溶液混合进行第二次水热反应,得到BaTiO3/HA纳米复合材料。试验中对合成的BaTiO3、HA单相及BaTiO3/HA复合产物分别进行了成分和形貌分析,并研究了复合陶瓷材料的电学和生物学性能。结果表明:(1)水热法可以制备出结晶度良好,粒径均一的BaTiO3纳米颗粒。适当改变水热温度和水热时间可以对BaTiO3的粒径起到微观调控作用;(2)同一水热条件下(160℃,12 h),相较于其他溶剂,在蒸馏水体系中水热合成会提高BaTiO3/HA复合产物的结晶度,使得其具备较好的电学性能;(3)调节水热温度和时间,可制备出结晶度良好、物相单一、粒径均一的HA纳米棒;(4)相较于一次水热合成的BaTiO3/HA复合材料,在二次水热合成条件下,复合材料产物实现了BaTiO3颗粒在HA纳米棒上的原位合成;使得复合材料中各相形貌与粒径都得到了很好的控制。所得复合陶瓷具备良好的电学性能,且无细胞毒性。