中文摘要：

将高压极端条件与纳米微粒制备技术相结合，开展纳米生物陶瓷材料Al2O3、ZrO2、Ca10(PO4)6(OH)2及其纳米复合材料的高压合成研究，解决传统陶瓷高温固相法无法保持陶瓷内部纳米结构的难题；通过对高压和温度等条件的宏观调谐，研究压力、温度和前驱物粉体粒径尺寸影响纳米生物陶瓷相结构（晶粒结构、界面相）和物性的规律及物理机制，发现新现象和新性能；通过优化压力温度等合成条件，获得既具有良好致密性又具有纳米特性的有实用价值的新型纳米生物陶瓷和复合材料。通过上述研究，期望在实验上建立纳米生物陶瓷的高压合成方法，合成出有实用价值的纳米生物陶瓷材料，拓展高压物理在生物医用材料领域的应用；基础研究方面探索介观领域中物质运动规律；为纳米生物陶瓷材料的性能优化和设计性能优异的新型生物陶瓷材料提供实验依据。进而推动生物医学工程学和陶瓷材料学的交叉和发展。

结论摘要：

本项目开展了Al2O3、ZrO2、Ca10(PO4)6(OH)2及其纳米复合材料的高压合成研究。主要工作和重要结果有 1通过系统的高压合成和结构物性研究，得到了ZrO2-Al2O3 纳米复合陶瓷的相组成和显微硬度与合成压力温度及前驱粉体纳米化程度、Al2O3含量的变化关系。 2通过系统的高压合成和结构物性研究，得到了Ca10(PO4)6(OH)2纳米固体的晶体结构、微结构和显微硬度与合成压力温度变化之间的关系。发现在1.25GPa-3.9GPa范围,压力导致晶格畸变，在2.28GPa以上450oC附近合成的样品硬度反常降低，而3.9GPa、1000oC合成的样品显微硬度为157 HV（100g载荷和15s作用时间）。 3研究了高压合成和传统陶瓷法制备的Ca10(PO4)6(OH)2-Al2O3纳米复合陶瓷，发现高压高温合成的样品，显微硬度的变化与压力温度及Al2O3含量的变化之间没有规律。这些结果对理解Ca10(PO4)6(OH)2及其他结构类似材料在高压高温下的结构和物性变化有重要的科学意义。为利用高压高温手段优化复合材料性能提供了有价值的实验依据。