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碳磷灰石(CHA)具有良好的生物相容性和生物活性,是一种极具吸引力的骨替代材料。CHA纳米粉体是制备CHA生物材料的关键。钛及钛合金具有优异的力学性能和良好的生物相容性,在钛及钛合金表面沉积CHA以综合钛及钛合金优异的力学性能和CHA的生物活性,因此,CHA粉体和涂层的制备成为近年来生物材料领域的研究热点。 本文以0.25mol·L-1Ca(NO3)2、0.15mol·L-1(NH4)3PO4、0.15mol·L-1尿素为前驱物,在200℃下经8h的水热处理获得了碳酸根含量为8.9%的纳米级针状AB型CHA晶体,与天然骨中的磷灰石纳米晶体相似。 采用溶胶-凝胶法在经酸蚀预处理的惰性钛基底材料表面涂覆SiO2薄膜,使其表面接枝Si-OH活性基团以仿生诱导沉积CHA涂层,并对CHA的沉积机理进行了探讨。实验结果表明,当溶胶pH值=3,溶胶配比为n(TEOS):n(H2O):n(EtOH)=1:4:11时,在70℃下陈化10h可获得粘性适宜的SiO2溶胶,涂覆3层SiO2薄膜的钛基底材料在1.5倍模拟体液(1.5SBF)中浸泡10d后其表面形成致密的CHA层。在制备SiO2溶胶过程中引入Ca2+,从而获得钛基富钙SiO2薄膜。实验结果表明,在SiO2薄膜中引入CaO之后可将CHA的沉积周期进一步缩短至7d,解决了目前仿生法制备CHA沉积层普遍存在的实验周期较长的问题。