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对硬组织替代材料的研究一直是生物医学研究的热点之一。由于对力学性能具有较高的要求，目前常用的植入体仍为金属基材料。为改善其植入后与骨组织的结合，常在其表面涂覆一层具有生物活性的物质，如羟基磷灰石和生物玻璃等。但是在应用过程中，这些材料出现了溶解较快，长期稳定性较差的问题，这将直接导致涂层的脱落甚至植入体的失效。因此，对兼具较好的生物活性和长期稳定性的涂层及其作用机理和性能的研究是十分有益的，这将有效地改进植入体的性能。 本论文旨在研究、制备一种溶解度较HA小的、应用时具有较好的长期稳定性的生物活性薄膜。论文系统地对制备羟基磷灰石（HA）涂层尤其是溶胶-凝胶法制备HA薄涂层、FHA及其薄膜的制备及其性能的研究现状和存在的问题进行了评述，综合采用X射线粉末衍射（XRD）、傅立叶变换红外吸收光谱（FTIR）、X光电子能谱（XPS）、31P和19F液态核磁共振和31P固态核磁共振（NMR）以及化学分析等手段研究了对所合成的FHA相进行了确证和表征；采用X射线衍射（XRD）、傅立叶变换反射光谱（FTIR）、扫描电镜（SEM）、电子能谱（EDS）、透射电镜（TEM）、原子力显微镜（AFM），电感耦合高频等离子体发射光谱（ICP）和化学分析对所制备的FHA薄膜以及其在模拟体液浸泡中的行为进行了分析。研究了使用不同含氟化合物（CF3COOH、HPF6和NH4PF6）合成FHA的可能性、对氟含量的影响因素、反应历程和相形成规律，探索了具有不同含氟化合物的溶胶体系以浸渍-提拉法制备薄膜的影响因素，采用Ca（NO3）2-PO（OH）x（OEt）3-x-HPF6-C2H5OH体系溶胶-凝胶法制备FHA薄膜并对其相组成、形貌、界面结构、与基板结合强度以及模拟体液浸泡中的行为进行了表征。 1．论文研究了以Ca（NO3）2-PO（OH）x（OEt）3-x-C2H5OH为溶胶体系、通过在其中引入含氟化合物合成FHA相和纯FA相的反应过程和机理。 采用加入含氟化合物CF3COOH的方法合成了FA或FHA相。发现CF3COOH只有在加入N（CH2CH2OH）3的条件下才能形成FHA相和FA相，其机理是：在溶液中加入N（CH2CH2OH）3能够促进溶液中CF3COOH的离解，形成无挥发性的含氟过渡化合物，溶液快速干燥后的中间产物中仍能保留过渡性的含氟化合物，在随后的热处理过程中，过渡化合物分解并与非晶态的钙磷酸盐反应最终生成FHA相或FA相。通过改变溶液中的CF3COOH和N（CH2CH2OH）3相对加入量可以控制最终产物FHA中的F含量。 首次采用加入含氟化合物HPF6和NH4PF6的方法合成了FA或FHA相。研究发现其形成FHA相的过程为：加入HPF6（或NH4PF6）的混合液经回流后，HPF6（或NH4PF6）发生分解生成纳米级的具有较高反应活性的CaF2相，在随后的热处理过程中，该相与产物中其余的非晶相钙磷酸盐反应最终生成FHA相或FA相。通过调节加入的HPF6（或 溶胶一凝胶法制备含氟羟基磷灰石薄膜及其在模拟体液中的性能表征NH0FO量可以控制最终产物中的氟含量。 应用FTIR分析间接表征了F在FHA相的存在形式，发现随着最终产物中氟含量的增加，FTIR谱中的OH面外弯曲振动峰托30cm－’响高波数方向移动，说明F在磷灰石相中与OH形成链状厂。OH肝 亦证明最终制备的样品为HA／FA固溶体。 研究发现，三种含氟化合物都能够有效地在产物中引入氟形成FHA相或FA相。其中，CF3COOH的引氟效率较低，只有 1／3左右。HPF6禾 NH4PF6贝有较高的引氟效率。 二．论文对力入不同含氟化合物的＊仰O3）2－＊0（0mx（OEt）3．x一2H50H体系亲备的薄膜进行了较为深入的研究。 采用反光显微镜和粘度仪等对加入不同含氟化合物的体系应用于溶胶一凝胶法制备薄膜进行了研究，发现加入CF人OOH体系由于反应过程中释放出较多气体而使所得的薄膜充满裂纹，而加入NH尸F6体系由于反应过程中产生的CaF。颗粒较大和溶液凝胶能力较差而使薄膜较不均匀。因此，只有加人HPF6体系可以制备较好的薄膜。研究发现涂膜时溶液的温度对所得的薄膜的质量有较大的影响，在接近溶液沸点温度时制备的薄膜具有较好的形貌。 研究发现采用Ca仰O巾一PO（OH）／OEt）。x－HPF。－CzHSOH体系，以浸渍提拉法（将基板浸入涂膜液中然后以3cm治的速度拉出卜经干燥＊）和＞600C热处理后，能够在Ti6A14V基板形成一晶相发育较好的FHA膜。薄膜的组成晶粒大小约在十几纳米至几十纳米左右。薄膜中的氟含量可以通过控制涂膜液中的HPF6加入量得以控制。薄膜的相对结晶度和形貌受到薄膜的热处理温度的影响，较高的热处理温度使薄膜的相对结晶度提高，但由于其中残余应力的增大使薄膜表面出现较多裂纹。同时涂膜液中HPF6量对薄膜的质量也产生了影响：随着HPF6加人量的增多，薄膜的表面形貌得到改善，但进一步增多加入量又将使形貌劣化。随着HPF6加入量的增多，薄膜的相对结晶度有所提高。 综合运用 SEM、EDS和 TEM分析了薄膜的结构，发现薄膜从里至外具有TIOZ层，含氟量相对较少的FHA层，含氟量较高的FHA层。其中TIOZ层的厚度与淙膜液中的HPF巾q入量有关。FHA薄膜较纯HA薄膜有较好的与基板的结合强度，这得益于两方