羟基磷灰石(Hydroxyapatite，HAP)[化学式为Ca<,10>(PO<,4>)<,6>(OH)<,2>]是一种微溶于水的弱碱性磷酸钙盐，属六方晶系，其组成和结构与天然磷灰石(Apatite)矿物相近，是脊椎动物骨和齿的主要无机成分，在人骨中约占77％，齿骨中则高达97％。 HAP具有优良的生物相容性、生物活性、骨传导性、骨诱导性、自固化性和可注射性等特点，人体骨细胞可以在HAP上直接形成化学结合，且结合强度高、稳定性好。研究表明，植入骨中的羟基磷灰石具有诱导骨细胞生长的趋势，并逐步参与代谢，是可以完全与生物体骨、齿结合成一体的一类生物陶瓷，因此被广泛用作硬组织替代材料，其作用原理包括骨生产作用、骨传导作用和骨诱导作用。但HAP本身强度低、脆性大且重复性差，只能被应用在牙槽脊增高、耳小骨替换以及颌面骨修复等非承重材料方面，而难以应用于承重骨方面，因此需要对HAP进行增强增韧。 实验采用共沉淀法制备HAP粉体，属湿法合成，是将钙质原料和H<,3>PO<,4>按照Ca/P比为1.67的比例配制成反应液，通过液相反应来合成粉体，该法可精确控制各组分的含量，使不同组分之间实现分子/原子水平的均匀混合，而且所得粉体粒度分布范围窄、形貌规整；产物纯度高、反应时间短，工艺过程简单易控制、污染小，是合成HAP的优选方法之一。 本实验旨在向HAP中引入一定量的硅以提高其力学性能。硅是人体中的一种微量元素(在人体中约占0.026％)，可以调节骨组织中有机质(主要是骨胶原纤维束和黏多糖蛋白等)的生成作用和无机质特别是钙镁磷的沉聚作用。研究表明，用中性磷酸氢钠缓冲溶液和稀磷酸作为液相调和HAP粉体以制备含硅羟基磷灰石骨水泥(Hydroxyapatite cement，Si-HAC)试样，硅含量在1％时HAP纯度高、粒径小，同时，Si-HAC的凝结时间有所减小、抗压强度相应提高。 以Ca(OH)<,2>、H<,3>PO<,4>和(C<,2>H<,5>)<,4>SiO<,4>为原料，在反应40℃、pH值为9～11、热处理温度为1000℃的条件下，用共沉淀法合成Si．HAP粉体，XRD、SEM分析表明，Si进入了HAP晶格中，导致Si-HAC晶粒尺寸减小。用液相调和粉体制得Si-HAC，通过对其凝结时间、抗压强度和孔隙率的测试，结果表明，Si含量在1％时Si-HAC的凝结时间小、抗压强度高。 骨水泥的抗压强度随Si含量的增加而增加，孔隙率随之减小，密度增大。由此推断，Si含量对样品体积密度影响不太大，因为Si含量主要影响样品的成份，成份不同结晶形貌就有较大的变化，而结晶形貌主要影响材料的吸水率和开口气孔率，Si含量为1％-4％的HAP表面结晶呈针状或棒状，Si含量较大时，样品的表面结晶呈不规则的粒状和少量粒状晶体的团聚物，10％的表面晶体呈不规则的粒状和较多粒状晶体的团聚物，晶粒有长大的趋势，表面趋于光滑，所以吸水率和开口气孔率有下降的趋势。