鍶鋇摻雜羥基磷灰石的制備及其形貌結構*

趙 婧

(榆林康耐雅新材料科技有限公司 陜西 榆林 718100)

前言

羥基磷灰石(HAP)，又稱羥磷灰石，經常被寫成Ca10(PO4)6(OH)2的形式以突出它是由兩部分組成的：羥基與磷灰石。羥基磷灰石是人體骨和牙齒的主要無機質成分，具有良好的生物相容性和生物活性，能與骨形成良好的生物結合，產生骨傳導作用從而誘導周圍骨組織生長，是理想的生物硬組織替代和修復材料[1～2]。HAP除在生物醫學領域具有重大的應用價值外，在口腔保健、藥物載體、分離純化、工業催化、污水處理等領域也存在巨大的應用潛力[3～5]。不同形貌的羥基磷灰石有不同的應用，柱狀、晶須狀、片狀HAP可應用于生物醫學功能材料和聚合物基復合材料領域；多孔狀HA 可應用于催化、催化載體、蛋白質或酶的分離、綠色環保材料領域；粒狀、柱狀、片狀HAP可應用于智能敏感材料領域[6]。

自然骨中的羥基磷灰石是一種典型的缺鈣型HAP，其準確的表達式為(Ca，M)10(PO4)6(OH，X)2，其中M 為取代的陽離子，X 為取代的陰離子。取代離子可引起結晶度、溶解度的變化，并最終影響其各項性能的變化[7]。為了滿足實際要求，需要在人工合成的HAP中摻雜一些元素來改善材料的性能，由于鍶離子和鋇離子與鈣離子為同一主族元素，性質存在很大的相似性，因此鍶離子摻雜和鋇離子摻雜的羥基磷灰石會是此類改性材料中代表。

了解羥基磷灰石的結構特征及類質同象替換特點、特殊形態羥基磷灰石的結構特征、用途及制備方法，尤其是鍶離子摻雜羥基磷灰石。筆者采用生物碳酸鈣(蛋殼)作為鈣源，以硝酸鍶和氯化鋇作為摻雜物，在一定條件下與磷酸反應，使PO43-取代生物質碳酸鈣中的CO32-，Sr2+和Ba2+替代Ca2+，制備離子替代羥基磷灰石。此種方法不僅原料廉價易得，而且不含對人體有害的物質。可以通過SEM、XRD 分析，研究羥基磷灰石的形貌、表面特征、結構等與各制備條件的關系。

1 實驗部分

1.1 主要原料

磷酸，分析純，萊陽經濟開發區精細化工廠；硝酸，分析純，萊陽經濟開發區精細化工廠；硝酸鍶，分析純，中國醫藥上海化學試劑公司；氯化鋇，分析純，天津市化學試劑三廠；無水乙醇，分析純，天津市廣成化學試劑有限公司；乙酰胺，分析純，天津博迪化工股份有限公司。

1.2 主要儀器

101型電熱鼓風干燥箱，昆山市超聲儀器有限公司；DZF型真空干燥箱，上海一恒科技有限公司；SHB-III循環水式多用真空泵，鄭州長城科工貿有限公司；78 HW-1型恒溫磁力攪拌器，上海精密科學儀器有限公司；D8-ADVANCE 型多晶X-射線衍射儀，上海安亭電子儀器廠；Sirion200型場發掃描電子顯微鏡，英國牛津儀器公司。

1.3 實驗原理及方法

1.3.1 Sr2+替代羥基磷灰石制備實驗原理

使用氧化鈣和磷酸作為反應物，乙酰胺作為添加劑，鍶離子作為替代離子，進行實驗。反應方程式如下：

1.3.2 基本實驗方法

1)按n(Sr)/n(Ca+Sr)=0.05～0.20，將一定量的CaO 和Sr(NO3)2加入去離子水50 m L，攪拌形成懸浮液；

2)按n(Ca+Sr)/n(P)=1.67，將一定量的H3PO4溶于蒸餾水中，配成所需濃度的溶液。

3)強烈攪拌下以1滴/10 s的速度將H3PO4溶液滴入Ca(OH)2、Sr(NO3)2懸浮液中，滴完后繼續攪拌反應30 min。

4)向反應液中加入硝酸至沉淀全溶解，溶液澄清。

5)向澄清溶液中加入一定量的乙酰胺作為沉淀劑，不斷攪拌(350 r/min)。

6)樣品進行水熱反應，將溶液轉入內襯有聚四氟乙烯的不銹鋼高壓釜中，在120～200℃下水熱反應8～14 h。

7)將沉淀過濾，先用蒸餾水洗滌2次，再用乙醇洗滌1次，120℃干燥24 h。

8)對樣品進行形貌分析。

1.3.3 實驗方案

本實驗分別從反應物濃度、反應時間、反應溫度、離子摻雜量、添加劑濃度等方面做出相應的改變，來研究不同的反應條件對羥基磷灰石形貌及結構的影響。

具體的分組實驗如表1所示。

表1 Sr2+摻雜羥基磷灰石的制備條件

續表1

1.3.4 Ba2+替代羥基磷灰石的制備

鋇離子替代羥基磷灰石的制備過程和鍶離子替代基本相同，也是從反應物濃度、反應時間、反應溫度、離子摻雜量、添加劑濃度等方面作出相應的改變，只是將硝酸鍶換為氯化鋇，其他實驗步驟基本一致。

反應方程式如下：

具體反應條件變化如表2所示。

表2 Ba2+摻雜羥基磷灰石的制備條件

2 結果與討論

2.1 Sr2+摻雜羥基磷灰石的顯微分析

2.1.1 反應溫度對羥基磷灰石形貌的影響

反應溫度對所制樣品的影響顯微照片如圖1 所示。

如圖1所示，(a)為在120℃下反應所得產物的顯微照片，從照片可以看出，在該條件下纖維的分散性一般，交叉重疊較多，長度較長，寬度較寬，經測量計算得到長寬比為35.87；(b)為在150℃下反應所得產物的顯微照片，在該條件下纖維與在120℃反應所制得的纖維相比分散性較好，但寬度很大，長寬比為25.51；(c)為在180℃條件下反應所得產物的顯微照片，產物的分散性較好，寬度很小，比較細密，長寬比為35.02；(d)為在200℃下所得產物的顯微照片，從照片可以看出，纖維的粗細不均，長短相差較大，有雜質產生。綜合以上，在其他條件相同的情況下，180℃下反應所制備的產物在形貌和尺寸方面最優。

圖1 反應溫度對HAP形貌和尺寸的影響(顯微圖片10×10)

2.1.2 反應時間對羥基磷灰石形貌的影響

按表2改變反應時間所制備的樣品纖維照片如圖2所示。

圖2 反應時間對HAP形貌和尺寸的影響(顯微圖片10×10)

如圖2所示，(a)為在180℃下反應8 h所得樣品的顯微照片，纖維的分散性較好，但長短不一，長寬比為27.42，有大的顆粒產生，其成分應該為磷酸鹽；(b)為反應10 h所得產物的顯微照片，纖維的粗細均勻，寬度較小，長寬比為35.02，但分散性稍差，纖維有聚集的現象；(c)為反應12 h所得產物的纖維照片，纖維的長短相差較大，長寬比為29.09，且聚集現象明顯；(d)為反應14 h的產物，在該條件下纖維的長短不一，粗細不均，形態較差，長寬比為36.30，且有少量的雜質產生。由以上結果對比可得，在180℃下反應10 h所得的產物最好。

2.1.3 鍶鈣比例對羥基磷灰石形貌的影響

按表1改變鍶鈣比例所制備的樣品纖維照片如圖3所示。

圖3 鍶鈣比例對HAP形貌和尺寸的影響(顯微圖片10×10)

在圖3中，(a)為nSr/n(Ca+Sr)為0.05時的顯微照片，從宏觀上看，纖維的長度較寬，但寬度也較大，長寬比為35.02，纖維的分散性較好，但有少量雜質產生；(b)為nSr/n(Ca+Sr)為0.10的顯微照片，纖維長短粗細都比較均勻，長寬比為35.02，但分散性較(a)圖稍差，產物比較純凈，基本沒有雜相；(c)為nSr/n(Ca+Sr)為0.15的顯微照片，纖維的長短不一，粗細也不太均勻，長寬比為29.45，且有少量聚集現象；(d)為nSr/n(Ca+Sr)為0.20的顯微照片，在該條件下纖維的整體比較雜亂，長短不一，且有顆粒產生，在此條件下不利于纖維均勻的形成。由以上四組相比較可知，當nSr/n(Ca+Sr)為0.10時形成的纖維狀態最好。

2.1.4 乙酰胺濃度對羥基磷灰石形貌的影響

按表1改變乙酰胺濃度所制備的樣品纖維照片如圖4所示。

圖4 的4 張圖片中，(a)為在乙酰胺濃度為0.6 mol/L時所制備樣品的顯微照片，纖維整體上比較雜亂，長度較短，粗細不均勻，長寬比為21.39，有少量的顆粒產生，但整體分散性比較好；(b)為在乙酰胺濃度為0.8 mol/L時所制備樣品的顯微照片，纖維較長，粗細均勻且寬度較小，長寬比為40.40，但聚集現象太嚴重，整體的分散性較差；(c)為在乙酰胺濃度為1.0 mol/L時所制備樣品的顯微照片，纖維的粗細均勻，寬度較小，長寬比為35.02，但分散性稍差，纖維有少量聚集現象；(d)為在乙酰胺濃度為1.2 mol/L時所制備樣品的顯微照片，纖維長度較短，且粗細不均勻，長寬比為25.40，纖維有交叉重疊的現象，整體分散性較好。當乙酰胺濃度為1.0 mol/L時制備的樣品形貌最好。

圖4 乙酰胺濃度對HAP形貌和尺寸的影響(顯微圖片10×10)

2.1.5 鈣鍶濃度對羥基磷灰石形貌的影響

按表1改變鈣鍶濃度所制備的樣品纖維照片如圖5所示。

圖5 鈣鍶濃度對HAP形貌和尺寸的影響(顯微圖片10×10)

在圖5中，(a)圖為濃度為0.05 mol/L 時所制樣品的顯微照片，在該條件下產生了較多的顆粒，且纖維的長度比較短，纖維的整體效果不好；(b)圖為濃度為0.025 mol/L時所制樣品的顯微照片，可以看出纖維的粗細均勻，長度較長，經測量計算得出長寬比為35.02，不足之處是纖維的分散性不太好，有少量的聚集現象；(c)圖為濃度為0.012 5 mol/L 時所制樣品的顯微照片，在該條件下纖維的分散性較好，但寬度較大，長寬比為24.72，且有少量的雜相產生。綜合以上分析，當濃度為0.025 mol/L時所成的纖維最好。

經過以上對樣品顯微照片的分析討論，分別改變反應溫度、反應時間、鍶鈣比例、乙酰胺濃度和鈣鍶濃度等條件，得出的結論為：當鈣鍶濃度為0.025 mol/L，乙酰胺濃度為1.0 mol/L，nSr/n(Ca+Sr)為0.10，反應溫度為180℃，反應時間為10 h時所制備出的纖維各方面的性能最好。

2.2 Sr2+摻雜羥基磷灰石的XRD 分析

本實驗主要研究Sr2+摻雜對羥基磷灰石的影響，因此只對不同鈣鍶比例的樣品進行XRD 分析。

圖6 不同nSr/n(Ca+Sr)制得的樣品的XRD 圖譜

圖6是在nSr/n(Ca+Sr)不同的條件下制得樣品的XRD 圖譜。經查閱對比，圖中的所有晶態衍射峰與HAP的標準卡片(JCPDS09-0432)對應，并沒有檢測到其他的晶相，說明得到的樣品為HAP。但是nSr/n(Ca+Sr)的不同影響了HAP 不同晶面的衍射峰強度。

尖銳的衍射峰表示高結晶度，所以由圖6可以得出，nSr/n(Ca+Sr)=0.05和nSr/n(Ca+Sr)=0.10時衍射峰比較尖銳，這說明在這兩種條件下產物的結晶度比較高，隨著加入鍶量的增加，衍射峰的尖銳程度降低，產物結晶度降低。在nSr/n(Ca+Sr)=0.05～0.15之間，(300)面衍射峰的強度最強，并非通常情況的(211)面，結果與預想的一致。這說明鍶離子的摻入，晶體會沿c軸方向擇優生長。但nSr/n(Ca+Sr)=0.20時(211)面衍射峰的強度最強，這說明當鍶超過一定量又和通常的情況一致，說明在一定范圍內隨著加入鍶離子的增多有利于(300)面的發育，但超過一定量后便又有利于(211)面的發育。衍射峰強度I(300)/I(211)顯示從2.79降低到1.15也能說明這一點。Sr2+的半徑比Ca2+的半徑要大，離子替代以后使HAP的晶格發生畸變。晶胞參數的變化如表3所示。 沒有離子摻雜的羥基磷灰石晶胞參數a為0.941 8 nm，c為0.688 4 nm。由表3可以看出，隨著鍶離子的加入，a的值開始減小而后增大，c的值開始增大而后減小并趨于穩定。這說明鍶離子的加入，開始有利于晶體在c軸方向上發育，這與XRD 圖譜分析的結果相一致，即由于鍶離子的摻入，最強衍射峰為(300)面。隨后沿a軸方向發育，最強峰變為(211)面，宏觀上表現為長徑比減小。

表3 不同鍶鈣比列下的晶胞參數

2.3 Ba2+摻雜羥基磷灰石的SEM 分析

2.3.1 反應溫度對羥基磷灰石形貌的影響

由圖7可以看出，反應溫度對摻鋇羥基磷灰石形貌的影響是很明顯的。在150℃下反應，產物主要為纖維狀，比較細密，在180℃下反應，產物主要呈現片狀，尺寸較短。但在這兩個條件下產物有一共同特點就是分散性都不是很好，尤其是在150℃下反應的產物，聚集現象很明顯，纖維聚成簇狀。另外，在這兩個條件下生成的產物都比較純凈，基本上沒有雜相產生。

對樣品進行物相分析，當nSr/n(Ca+Sr)為0.05、0.1和0.15 時，主要產物為Ca10(PO4)6(OH)2。當nSr/n(Ca+Sr)為0.2時主要產物為Ca9HPO4(PO4)5(OH)。隨著鍶含量的增加主特征峰的位置逐漸向小角度方向偏移，鍶含量越多偏移越大，可能的原因是2.3.2 反應時間對羥基磷灰石形貌的影響

圖7 反應溫度對HAP形貌的影響(SEM 圖片)

按表2改變反應時間所制備的樣品SEM 照片如圖8所示。

圖8 反應時間對HAP形貌的影響(SEM 圖片)

在其他條件不變的情況下，改變反應時間對羥基磷灰石的形貌影響并不明顯。在180℃下反應不同時間，產物都主要為片狀。反應12 h 有少量的纖維出現，產物不太純凈，片狀的寬度也較反應10 h的小，且分散性比較差。反應14 h的產物分散性稍好，片狀尺寸和12 h的相差不大。

2.3.3 鈣鋇濃度對羥基磷灰石形貌的影響

按表2改變鈣鋇濃度所制備的樣品SEM 照片如圖9所示。

圖9 鈣鋇濃度對HAP形貌的影響(SEM 圖片)

不同的濃度對羥基磷灰石的形貌和尺寸的影響還是非常明顯的，當鈣鋇濃度為0.012 5 mol/L 時，產物主要為纖維狀和片狀，纖維狀的產物聚集成花簇狀，片狀的產物分散性較好，且寬度較小；當鈣鋇濃度為0.025 mol/L時，產物主要為片狀，與0.012 5 mol/L 的比較片狀的寬度較大，分散性稍差；當鈣鋇濃度為0.05 mol/L時，產物也是寬度較大的片狀，與0.025 mol/L的比較，在尺寸上基本上沒有差別。

2.3.4 鋇鈣比例對羥基磷灰石形貌的影響

改變鋇鈣比例所制得的樣品SEM 照片如圖10所示。

圖10 鋇鈣比例對HAP形貌的影響(SEM 圖片)

由圖10 可以看出，不同的鋇鈣比例(摻入鋇的量)，對產物的形貌有很大的影響。當nBa/n(Ca+Ba)為0.02時，產物主要為片狀聚集而成的花簇狀，有的則聚集為球狀。當nBa/n(Ca+Ba)為0.05時，聚集狀的產物減少，分散性變好，產物仍然呈現為片狀。當nBa/n(Ca+Ba)為0.15 時，基本上沒有聚集狀的產物，分散性較好，但產物的長短相差較大，粗細也不均勻。當nBa/n(Ca+Ba)為0.10時，產物主要為片狀，分散性較差，有輕微的聚集現象，但不明顯。

2.3.5 乙酰胺濃度對羥基磷灰石形貌的影響

圖11 乙酰胺濃度對HAP形貌的影響(SEM 圖片)

改變乙酰胺濃度所制備的樣品SEM 照片如圖11所示。

乙酰胺濃度對產物的形貌影響還是非常明顯的。當乙酰胺濃度為0.8 mol/L時，產物的形貌各異，有較多的纖維狀，片狀產物也很多，并且個別片狀產物厚度較大。在此條件下，產物的形貌很不均勻。當乙酰胺濃度為1.0 mol/L時，產物主要為片狀，基本上沒有其他形狀的產物產生，在此條件下比較有利于形成形貌一致的產物。

經過以上對各個條件下產物的形貌分析，可以得出，摻鋇的羥基磷灰石主要為片狀，這與摻鍶的羥基磷灰石在形貌上有很大的差別。因此，加入不同的元素對產物的形貌會產生很大的影響。

2.4 Ba2+摻雜羥基磷灰石的XRD 分析

2.4.1 不同反應時間下摻鋇羥基磷灰石的XRD 圖譜

圖12是在不同反應時間下制得樣品的XRD 圖譜。

經查閱對比，圖12中的所有晶態衍射峰與HAP的標準卡片(JCPDS 09-0432)對應，并沒有檢測到其他的晶相，說明得到的樣品為HAP。不同的反應時間對最強衍射峰的影響并不明顯，在3個反應時間下最強的衍射峰均為(211)面。且在3個反應時間下峰的尖銳程度基本一致，說明在不同的反應時間下產物的結晶程度基本一致，并沒有因為反應時間的不同有所改變。

圖12 不同反應時間下制得的樣品的XRD 圖譜

2.4.2 不同反應物濃度下摻鋇羥基磷灰石的XRD 圖譜

圖13是在不同反應物濃度下制得樣品的XRD 圖譜。

圖13 不同反應物濃度下制得的樣品的XRD 圖譜

經查閱對比，圖13中的所有晶態衍射峰與HAP的標準卡片(JCPDS 09-0432)對應，并沒有檢測到其他的晶相，說明得到的樣品為HAP。(211)面的衍射峰強度最強，這與通常的情況一致。隨著反應物濃度的增大(002)面衍射峰逐漸增強，說明濃度的增加有利于(002)面的發育，因此產物的形貌主要呈現為片狀。

2.4.3 不同反應溫度下羥基磷灰石的XRD 圖譜

圖14是在不同反應溫度下制得樣品的XRD 圖譜。

圖14 不同反應溫度制得的樣品的XRD 圖譜

經查閱對比，圖14中的所有晶態衍射峰與HAP的標準卡片(JCPDS 09-0432)對應，并沒有檢測到其他的晶相，說明得到的樣品為HAP。

由XRD 圖譜可看出，最強衍射峰均為(211)面，說明在該條件下(211)面的結晶程度最好。在180℃下反應，(002)面的衍射峰強度也較強，這說明產物沿a軸方向的發育也比較好，因此產物的形貌主要呈現為片狀。這與產物的SEM 照片所示的形貌結果也相吻合。在兩種溫度下反應所得產物的XRD 圖譜基本一致，說明反應溫度對產物的成分影響不大，但從峰的強度看出，對形貌有一定的影響。

2.4.4 不同乙酰胺濃度下羥基磷灰石的XRD 圖譜

圖15是在不同乙酰胺濃度下制得樣品的XRD 圖譜。

經查閱對比，圖15中的所有晶態衍射峰與HAP的標準卡片(JCPDS 09-0432)對應，并沒有檢測到其他的晶相，說明得到的樣品為HAP。

但乙酰胺濃度明顯地影響到了羥基磷灰石晶體晶面的發育，最強衍射峰均為(211)面，這與通常情況一致。但乙酰胺濃度為0.8 mol/L 時，(210)面與(300)面比較，(210)面發育較好。(002)面的衍射峰也比較強，這與產物的形貌主要為片狀也是吻合的。

圖15 不同乙酰胺濃度制得的樣品的XRD 圖譜

2.4.5 不同摻鋇量羥基磷灰石的XRD 圖譜

圖16是在nBa/n(Ca+Ba)不同的條件下制得樣品的XRD 圖譜。

圖16 不同摻鋇量制得的樣品的XRD 圖譜

經查閱對比，圖16中的所有晶態衍射峰與HAP的標準卡片(JCPDS 09-0432)對應，并沒有檢測到其他的晶相，說明得到的樣品為HAP。但是nBa/n(Ca+Ba)的不同影響了HAP不同晶面的衍射峰強度。

從XRD 曲線可以看出，這4個條件下，均為(211)面的衍射強度最強，這與通常情況相吻合，說明產物的形貌主要呈現為片狀。nBa/n(Ca+Ba)在0.05～0.15之間時，衍射峰比較尖銳，說明在這3種情況下產物的結晶度較好，nBa/n(Ca+Ba)為0.02時，最強衍射峰較其他3個條件的低，說明在該條件下，產物的結晶程度降低。

鋇離子的摻入對產物晶胞參數也會產生一定的影響，不同摻鋇量的產物的晶胞參數如表4所示。

表4 不同鋇鈣比列下的晶胞參數

沒有離子摻雜的羥基磷灰石晶胞參數a為0.941 8 nm，c為0.688 4 nm。由此看出，鋇離子的摻入使a的值明顯增大，c值減小，這說明晶體沿a軸方向優先生長，因此晶體的形貌主要呈現為片狀。由SEM 照片也可以說明這一點。

2.4.6 Sr-HAP和Ba-HAP的XRD 圖譜比較

如圖17為鍶離子替代的羥基磷灰石和鋇離子替代的羥基磷灰石的XRD 圖譜。

圖17 Sr-HAP和Ba-HAP的XRD 圖譜

由圖17中比較，可以看出不同離子替代對晶面發育的影響。

鍶離子摻雜的羥基磷灰石和鋇離子摻雜的羥基磷灰石最強衍射峰不同，鍶替代HAP 的最強衍射峰為(300)面，鋇替代HAP 的最強衍射峰為(211)面。這說明不同的離子替代會影響到羥基磷灰石晶體的晶面發育，鍶離子替代的(300)面發育比較好說明晶體主要沿c軸方向生長，所以其形貌主要呈現為纖維狀。鋇離子替代的(211)面發育比較好說明晶體主要沿a軸方向生長，所以其形貌主要呈現為片狀。另外，鋇離子替代的(002)面的衍射峰明顯要比鍶離子替代的(002)面要強，從這一點也可以說明，鋇替代的羥基磷灰石主要沿a軸生長，形貌呈現為片狀。

3 結論

以Ca(OH)2和H3PO4為原料，Sr(NO3)2、BaCl2為摻雜物，乙酰胺為催化劑，用水熱均勻沉淀法制備了分散性較好、形貌單一的纖維狀HAP 和片狀HAP，研究了反應物濃度、反應溫度、反應時間、乙酰胺濃度、鍶離子及鋇離子摻雜量等對產物形貌及尺寸的影響，實驗結果表明：

1)對于鍶離子替代的羥基磷灰石，當Ca(OH)2濃度為0.025 mol/L，乙酰胺濃度為0.1 mol/L，反應溫度為180℃，反應時間為10 h，nSr/n(Ca+Sr)為0.1時制備的羥基磷灰石纖維分散性較好、形貌單一。

2)對于鋇離子替代的羥基磷灰石，反應溫度對形貌的影響很明顯，在150℃下為纖維狀，180℃下為片狀。另外，鋇離子的摻雜量對產物的分散性影響比較明顯，隨著鋇離子摻雜量的增加，產物有聚集的球狀逐漸分散。反應物濃度對產物的尺寸影響較為明顯，隨著反應物濃度的增加，片狀產物的寬度增大。其他條件的改變對產物的影響并不明顯。

3)離子摻雜對晶體的晶格參數會產生一定的影響，JCPDS 09-0432標準卡片中羥基磷灰石的晶格參數a為0.941 8 nm，c為0.688 4 nm。鍶離子的摻入會使a的值開始減小而后增大，c的值開始增大而后減小并趨于穩定。鋇離子的摻入a值明顯增大，c值影響不大。

4)從XRD 圖譜分析得出，對于摻鍶的羥基磷灰石，(300)面發育比較這說明鍶離子的加入有利于晶體在c軸方向上生長。因此，鍶離子摻雜的羥基磷灰石在形貌上主要呈現為纖維狀。對于摻鋇的羥基磷灰石，(211)面發育最好，(002)面發育也比較好，這說明鋇離子的加入有利于晶體沿a軸方向生長。因此，在形貌上鋇離子摻雜的羥基磷灰石主要呈現為片狀。