羟基磷灰石(Ca₁₀（PO₄）₆（OH）₂,HA)是脊椎动物骨骼和牙齿的主要无机成分,由于具有优异的生物相容性,生物活性、骨传导性、骨诱导性和骨生成性,被广泛地应用于骨科和牙科领域的重要替代材料。由于不同的功能需求和HA的结构特殊性,对HA进行掺杂以改善其结构和功能,已成为人体修复材料领域的研究热点。一般认为规则的3D多孔HA微球具有较大的比表面积、孔容、均匀的孔尺寸和高的活性吸附位点,在生物体内易于吸收和各方向上对药物分子均匀同等释放等优点,引起了人们大量的研究。Sr是人体中最重要的微量元素之一,它可促进成骨细胞的增值和抑制破骨细胞的分化,已被广泛用于骨质疏松症的治疗。F在人体微量元素中也有着不可替代的作用,它能增加碱性磷酸酶活性、促进骨骼的形成和抑制细菌的生长,因此也被广泛引用于人体骨质疏松症的治疗。然而,将单一的Sr或F掺杂HA,很难通过元素的原位释放,满足治疗要求。而有关Sr和F共掺杂HA虽有报道,但其研究并不完善,且较少涉及共掺杂对形貌和元素释放的研究。因此,本文将围绕Sr和F共掺杂HA,不含任何表面活性剂和有机模板,采用水热结合取代离子的方法调控磷灰石的自组装过程。通过对水热条件和均相沉淀剂的控制,引入具有结构调节功能的锶取代离子,影响晶体的自组装从而诱导形成球形结构,以控制F元素长效、稳定的释放从而达到治疗要求,这对促进HA生物材料的研究和发展具有重要意义。本文采用水热法,以尿素调控反应体系的pH值和提供CO₃^2-,成功制备了3D微球结构的Sr-FHA。通过对不同尿素含量、不同反应温度、时间和反应物浓度的探讨和研究,并采用XRD、SEM、FTIR、BET和TEM对样品的物相组成、晶体结构和微观形貌进行了表征。结果表明尿素为0.75 mol/L时,晶体朝（002）方向生长明显,大量长片状散乱分布,成球效果较差;增加尿素含量时,晶体朝（002）方向生长尺寸降低,（300）方向生长尺寸增加,成球量增加,微球结构均匀且致密;但当尿素含量增加至1.50 mol/L时,微球的尺寸大小不均匀,均匀性较差。由于尿素在反应过程中会分解产生CO₃^2-,掺杂进HA晶格中会显著降低HA的结晶性和结构稳定性,从而F-能很好的从3D微球结构中缓慢的释放出来,并在95-190μg/L的范围内长效、稳定地释放了30天。而不同反应物浓度对微球的影响较为明显,当反应浓度较低时,反应速率减小,生成的晶粒易长大形成长片状,难以自组装形成完整的微球;随着反应物浓度的增加,微球成球量增大,自组装效果得到明显改善;可是,反应物浓度过高时,反应物不能完全溶解,有效浓度降低,微球成球量开始减少。所以,维持适当的反应物浓度,对微球的成球量和自组装是很有必要的。不同含量的Sr和F对HA的微观形貌影响也较为明显,单一氟掺杂形成的多孔微球量较少,大量长片状呈散乱分布;当Sr²⁺/(Sr²⁺+Ca²⁺)摩尔比为0.01的Sr掺杂进FHA时,会使微球含量增加,长片状尺寸减少;当Sr²⁺/(Sr²⁺+Ca²⁺)摩尔比增加到0.09时,成球效果良好,微球分布较为均匀。而随着Sr含量的增加,晶格参数a、c增加,晶体结晶度、晶胞体积和微观应变增大,晶体密度和晶粒尺寸减少,主晶相峰朝低角度偏移。通过精修结果表明,随着Sr含量增加,Sr对CaⅠ的占位率逐渐增大,对CaⅡ位先减少后增大,整体结果表明Sr偏向于占据CaⅡ。当F^-/(Sr²⁺+Ca²⁺)摩尔比为0.02的F掺杂,会导致Sr-FHA中CaF₂杂相的产生,影响晶体的形貌和结构;当F^-/(Sr²⁺+Ca²⁺)摩尔比增加到0.07时,不会引起杂相的生成且成球效果较好,很好地达到氟释要求;继续增加F^-/(Sr²⁺+Ca²⁺)摩尔比到0.12时,晶体沿（002）方向生长尺寸增加,微球成球效果变差,大量长片状产生且团聚现象严重,而氟释量较大,不适合作为人体体内氟缓释材料。