在组织工程中生物陶瓷是一种常见的骨修复和骨取代材料,羟基磷灰石（HA）作为人骨中的主要无机成分,因其优异的生物相容性、骨诱导性以及良好的骨结合能力而备受关注。二氧化硅（SiO₂）的加入可以促使HA在高温下部分分解为降解性能更好的磷酸三钙（TCP）,以提高其骨传导效应。理想的骨替代材料不仅应具有良好的生物性能,而且要尽可能的与周围组织接触,使它们能够紧密地结合在一起。因此,本文通过冷冻铸造法制备了HA-SiO₂多孔陶瓷支架,并且可以通过工艺参数对支架的结构进行调控,随后通过SEM、XRD、FT-IR表征以及pH值测量深入探究了Si O₂对支架的微观组织、类骨层生长情况以及模拟体液p H值变化的影响,最后利用TEM的表征以及对Ca²⁺浓度的测量分析了磷灰石类骨层的生长机制。本文具体研究结果如下:（1）发现了冷冻铸造法制备的HA-Si O₂多孔陶瓷支架的结构呈梯度变化:从下到上依次呈致密结构、胞状结构、层状结构;距离冷端越近,结构越致密;距离冷端越远,层状结构越粗大。得出了对层间距影响程度最大的为冷冻温度,对收缩率影响程度最大的为烧结温度,对孔隙率影响程度最大的为HA体积分数。明确了冷冻温度、HA体积分数、SiO₂含量、烧结温度对层间距、收缩率、孔隙率的影响规律。（2）选用了20vol%HA分别混合0wt%,2wt%,5 wt%和10wt%SiO₂在-40 ^oC下冷冻铸造并在1200^oC下烧结3h,分析SiO₂对HA-SiO₂多孔支架的微观组织和性能的影响。随着SiO₂的加入,HA逐渐向TCP（α-TCP和β-TCP）转化,HA分解产物会继续与SiO₂反应形成Ca₂SiO₄和生物玻璃相;与此同时支架的表面微观结构也随之改变。支架的孔隙率随着Si O₂的加入呈先增加后降低趋势,而支架的收缩率和压缩强度有相反的趋势。尤其是具有独特微观组织的HA-5SiO₂支架,其收缩率最小且孔隙率最大达到81%。此外,SiO₂的加入会影响支架表面类骨层的生长速度和微观结构,特别是HA-5SiO₂支架具有最快的类骨层生长速度和最致密的类骨层结构,经表征支架表面生长的类骨层材料是含碳酸羟基磷灰石。并且浸泡HA-5SiO₂支架的模拟体液pH值始终维持最低。（3）阐明了HA-SiO₂支架表面的磷灰石类骨层生长机制。磷灰石类骨层形成过程中,Ca/P原子比由最初的1.67,先增大到1.82,又减小到1.48,再增大到1.69的过程。以此得出浸泡在模拟体液中支架的表面上先形成“富钙”磷酸钙,再形成“贫钙”磷酸钙,最后形成磷灰石。模拟体液中Ca²⁺浓度变化呈现先增加后降低的趋势,将Ca²⁺浓度增加阶段称为片层状磷灰石类骨层形成阶段,将Ca²⁺浓度减小阶段称为片层状磷灰石类骨层长大阶段。