羟基磷灰石的化学分子式为Ca10(PO4)6(OH)2，简称为HAP。它是磷酸钙盐结晶相中应用最广泛的一种。磷酸钙盐是脊椎动物骨骼和牙齿的主要矿物成分。在磷酸钙盐中，羟基磷灰石是体液中磷酸钙盐热力学最稳定的结晶相，与人类骨骼和牙齿的矿物部分最为相似。羟基磷灰石的钙元素和磷元素之比受合成方式影响，钙磷比不固定，其组成也比较复杂。
HAP具有较高的比表面积，较强的吸水释水能力和空气中的吸湿能力。羟基磷灰石的密度为3.16g/cm3，比表面积为26m2/g，溶度积常数Ksp(25℃)=(6.3±2.1)×10-59，呈弱碱性（pH=7-9），难溶于碱易溶于酸。羟基磷灰石晶体属于六方晶系结构，属于P63/m空间群，晶胞参数a=b=0.943nm，c=0.688nm。
由于羟基磷灰石具有独特的物理和化学结构，它在以下领域有着广泛的应用：
HAP的干法制备是选取精细研磨的前驱体进行混合，然后对混合前驱体进行热处理的制备方式。干法制备要求混合物是完全均匀的，以保证混合物可以完全反应。最终生成物的纯度取决于准备过程中的精确称量，因此干法制备对反应物的纯度和剂量有着严格的要求。干法制备的优点是生成产物的结晶度一般较好，但需要较高的温度，可能会影响生成物的孔隙率。
Tromel等人通过在1050℃环境中煅烧磷酸钙和氧化钙混合物，确定了形成HAP的最佳条件。然而，干法制备需要相对较高的温度，这可能会影响生成物的孔隙率。
湿法制备是一种操作简单且被广泛使用的方法，其中主要包括化学共沉淀法、乳化法、水解法、溶胶-凝胶法和水热法等制备方法。湿法制备可以较好地控制生成HAP的结构和形态，提高HAP的产率。
湿法制备可以在水或其他有机溶剂中进行，可以添加各种催化剂，并适用于多种装置。湿法制备对反应环境要求较低，适用于室温常压环境。然而，湿法制备的主要缺点是生成物纯度和结晶度较低，可能存在其他磷酸盐结晶。
共沉淀法是制备HAP最直接、最常用的方法。化学反应过程由反应物中的磷酸根（PO43-）离子和钙离子（Ca2+）共同反应生成HAP。共沉淀法的条件可变，但通常反应条件的pH值在3-12，温度为室温到100℃。共沉淀法可以使用反应模板使生成物满足特定需求。
水热法合成HAP晶体技术目前已经非常成熟。该反应过程发生在高温高压的密闭环境中，以水或有机溶液为反应介质，使原本难溶物质溶解并重新结晶。不同钙源在水热体系下合成HAP晶体的研究表明，钙源对生成的形貌有很大影响。
微乳液法制备HAP的优点是可以精确控制晶粒尺寸的形态和分布，较好地避免形成颗粒的聚团问题。乳液法制备的HAP纳米球可用于生产复合医用组织支架。
溶胶-凝胶法是将无机盐类或醇盐在溶液中水解或醇解，随后使溶质聚合胶化生成溶胶，然后将溶胶脱水生成凝胶，最后将凝胶烘干煅烧。目前溶胶-凝胶法还无法大规模生产，主要缺陷有两个方面：常用醇盐材料成本较高，合成过程精细通常耗费较多时间。
通过简单的溶胶-凝胶方法，可以制备羟基磷灰石（HAP）、β-磷酸三钙（β-TCP）和双相磷酸钙（BCP）纳米晶粉末。
来源：王宇轩，废弃腻子粉——羟基磷灰石复合粉体的制备
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