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本文以等离子喷涂法制备的钛基羟基磷灰石（HA）涂层材料为研究对象，采用X射线衍射仪（XRD）、电子探针微分析仪（EPMA）、扫描电子显微镜（SEM，FE-SEM）、原子吸收分光光度计、电子拉伸试验机等表征分析仪器，研究了晶化HA涂层表面纳米化组织形态、相组成、生物学行为等。 结果表明，在内送粉方式和喷涂距离确定（80～110mm）的情况下，采用较小的原始HA粉末粒度和较大的喷涂功率可使粉末的熔融程度提高，涂层的结晶度降低。喷涂态HA细颗粒涂层（FC）、粗颗粒涂层（CC）和双层涂层（BC）中HA发生分解及非晶化，出现非晶HA、磷酸四钙（TTCP）、α-磷酸三钙（α-TCP）和氧化钙（CaO）。经650℃保温0.5h热处理后，上述非晶相和分解相基本全部转变为晶相HA。经热处理晶化后，在SEM下可发现三种涂层表面均生成300nm以下的超微粒子，涂层BC表面更易形成；热处理使涂层CC和BC的剪切结合强度提高，而涂层FC则相反。 在喷涂态和晶化态，涂层BC表面均易生成纳米粒子。晶化后，内送粉方式制备的涂层表面更易形成纳米粒子，其尺寸约为50～100nm。X射线衍射及成分分析表明，涂层表面的纳米粒子主要为磷灰石相。经FE-SEM观察，可发现晶化处理后直径小于20nm的粒子形成了球状或不规则形状的团聚体。多次热处理后，纳米粒子出现严重的硬团聚，团聚体尺寸约为100～200nm。涂层内部扁平化颗粒表面纳米粒子的形成受到限制，数量较少。 生物安全性评价试验表明，经650℃保温0.5h热处理的涂层（BBC）不引起皮内刺激反应和致敏反应，对金黄色葡萄球菌表现出一定的抗菌作用。该涂层在模拟体液中浸泡8d时间内，溶液中Ca2+浓度呈先升高后降低的变化趋势，在浸泡过程中纳米粒子较为稳定。 涂层-成骨细胞的联合培养试验表明，培养36h后经650℃保温0.5h和1h晶化处理后的涂层BC（BBC和YBC）表面便有明显的细胞附着，且贴附较好。随着培养时间的延长，贴附的细胞数量增多，且涂层BBC表面贴附细胞的增长幅度较大。成骨细胞在涂层表面呈锚状结构伸展，丝状伪足与表面纳米粒子牢固贴附。