通过两步烧结和淬火工艺制备超均匀纳米晶羟基磷灰石陶瓷

《Journal of the American Ceramic Society》：Ultra-uniform nanocrystalline hydroxyapatite ceramics via two-step sintering and quenching

本研究通过低温预烧、球磨及梯度离心制备超均匀纳米晶羟基磷灰石（HA）生物陶瓷，经两步烧结淬火后显著提升其机械性能与生物活性，纳米压痕测试显示其具备优异抗压强度且无塑性变形，体外实验证实可促进骨髓间充质干细胞成骨分化。

　　

摘要

提高羟基磷灰石（HA）生物陶瓷的机械性能是生物医学领域的一个重要研究方向。本研究致力于制备超均匀纳米晶结构的HA生物陶瓷，并探讨其对机械性能和生物性能的影响。首先，通过包括低温预烧结、球磨和梯度离心在内的连续工艺制备了分散均匀的HA粉末。随后，将生坯进行两步烧结和淬火处理，以提高其密度和机械强度。所得纳米陶瓷表现出优异的亲水性和较高的表面粗糙度。纳米压痕实验表明，这些纳米陶瓷未发生任何弹性-塑性变形，也未出现压痕尺寸效应现象。体外生物实验结果表明，这些纳米陶瓷有助于促进骨髓间充质干细胞的成骨分化。因此，可以得出结论：制备超均匀纳米晶结构是提升HA生物陶瓷机械性能和生物性能的有效方法。