氧化鋯生物陶瓷具有優異的力學性能及生物相容性,因此，不僅可以長期植入體內承受並傳導力的作用，同樣，在口腔修複中也得到研究應用。
研究者們不僅通過機械研磨對氧化鋯材料的微觀結構、力學性能的影響進行了廣泛的研究，同時，也研究模擬口腔環境對材料結構及性能的影響，用遠遠高於口腔內的條件的腐蝕性溶液及較高的溫度來加速腐蝕過程，采用這種極端條件來等效口腔中幾十年的作用。結果發現，Y-TZP經80℃、4%醋酸溶液中168小時時效後，抗彎強度沒有明顯不同；化學溶解性遠遠小於國際標準化組織對牙科陶瓷材料製定的ISO6872：1995標準；但在材料表麵出現一個小斷麵；同時，表麵單斜相含量從原來的2%變為25%。氧化鋯基複合生物陶瓷
磷酸鈣類材料具有與骨組織和牙組織近似的成分和結構，能與骨組織產生鍵合，並促進新骨生長，通常被用來替代缺失的硬組織。因此，在應用時就必須考慮能夠承受力的作用。眾所周知，磷酸鈣類材料的力學性能遠不能滿足需要。而氧化鋯具有良好的生物相容性、高強度、高韌性，兩者複合則形成最佳組合，既改善磷酸鈣的力學性能，又增加氧化鋯的生物活性。有兩種可能的方式能達到這個目的：一是將磷酸鈣類材料作為塗層覆蓋在氧化鋯或其他材料表麵；二是將二者以不同比例複合可以獲得不同力學性能的複合生物陶瓷。
將羥基磷灰石與氧化鋯複合製備既具有生物活性又具有一定強度的陶瓷材料是極具吸引力的方法。然而，羥基磷灰石分解會產生氧化鈣，氧化鈣非常有可能作為摻雜進入到氧化鋯晶格中，使亞穩定相四方相氧化鋯t-ZrO2發生相變，轉變為單斜相氧化鋯m-ZrO2和立方相氧化鋯c-ZrO2，使複合陶瓷不再具有由於四方相氧化鋯t-ZrO2相變增韌所具有的性能。
已有證據表明，當羥基磷灰石中的羥基被氟離子取代形成氟羥基磷灰石（FHA）時，其熱穩定性提高，在燒結溫度也不會發生分解。這表明，很有希望將氟羥基磷灰石與氧化鋯複合製備生物陶瓷。最初，研究FHA-ZrO2複合陶瓷的是瑞典的ErikAdolfsson，他應用固相反應法用磷酸鈣和氟化鈣合成氟磷灰石（FA），以不同比例與t-ZrO2複合，研究複合陶瓷的物相及力學性能。他並未檢測到氟磷灰石發生分解生成其他相，但氟磷灰石的晶胞體積在ZrO2含量大於50%體積比後，發生明顯增加；ZrO2仍以四方相為主；當氟磷灰石含量達到80%左右時，出現立方相氧化鋯，在各個比例的樣品中均含有少量單斜相氧化鋯m-ZrO2，而且，m-ZrO2的量並未隨著成分比例發生變化。而後，Hae-WonKim發現CaF2有助於HA-ZrO2複合陶瓷燒結致密化，因此，隨後，Hae-WonKim也采用固相反應法製備氟磷灰石，並與ZrO2複合燒結，測試其力學性能及細胞毒性，並以HA-ZrO2複合陶瓷為對照組，發現FA-ZrO2複合陶瓷中磷灰石的分解率明顯低於對照組，並具有較高的力學性能，而成活細胞數目與純HA相比，無顯著差異。
一、磷酸鈣/氧化鋯複合陶瓷
磷酸鈣含有人體所必需的成分，但其力學性能較差，難以單獨承受力的作用。而氧化鋯具有良好的生物相容性、高強度、高韌性，兩者複合則形成最佳組合，既改善磷酸鈣的力學性能，又增加氧化鋯的生物活性。同時，由於強弱材料不同比例的複合，可以在一定範圍內調整複合陶瓷的力學性能，使其與所替代的組織有相似的力學性能，又能為適應缺失組織的特殊性和滿足個體修複差異，使其具有可加工性。
改變溶液的酸度、濃度、溫度、組成、固液比例甚至溶液是靜態或是緩慢流動狀態等實驗條件，都會對陶瓷的溶解度、失重、浸出成分、表麵結構、相組成及力學性能等產生不同的影響。因此，體外模擬實驗不能代替體內植入實驗。但是，由於體外實驗可以有目的的設計實驗體係、選擇實驗參數，實驗條件容易控製、重複性好，可同時監測大批試樣，因此，得到廣泛應用。
本實驗選擇極端條件模擬生理環境，研究磷酸鈣/氧化鋯複合陶瓷在體外模擬實驗中的結構、力學性能的變化。根據ISO6872:1995實驗標準：采用4vol%醋酸溶液，80℃下時效16小時。為防止陶瓷直接放入80℃的醋酸溶液中引起陶瓷出現微裂紋，因此，在室溫下將陶瓷放入，與醋酸溶液一同加熱至80℃，陶瓷在醋酸溶液中時效18小時。
1、磷酸鈣添加量對複合陶瓷物相的影響
原料采用醫用級別的3mol%釔穩定四方多晶氧化鋯3Y-ZrO2粉（日本：TOSOH株式會社，TZ-3YE）和磷酸鈣粉（天津市化學試劑研究所），3Y-ZrO2中主要為四方相氧化鋯t-ZrO2,含有28vol%左右單斜相氧化鋯m-ZrO2；磷酸鈣主要由CaPO3(OH)和羥基磷灰石Ca5(PO4)3(OH)構成。