自组装阳极氧化法制备的TiO₂纳米管具有更大的比表面积和更强的吸附能力,它独特的多孔结构既能够允许骨组织长入,使其在生物医学领域显现出特有的优越性,又能极大地改善TiO₂的光电和催化性能。本文通过阳极氧化法在Ti和Ti-Ta合金表面制备出TiO₂纳米管,研究了阳极氧化电压、时间、电解液温度等参数对纳米管生长和形貌微观结构的影响,探讨了均一纳米管和两级纳米管的生长机理。并通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）等分析手段对纳米管进行了表征和分析。结果表明:通过自组装阳极氧化法能够在Ti及Ti-Ta合金表面制备出二氧化钛纳米管,纳米管形貌随着合金中钽含量的增加而不断改善,在50 %时最为均一有序。纳米管的长度随阳极氧化电压的增大、时间的延长、温度的升高而增长;纳米管管径随阳极氧化电压的升高、水含量的增加而增加。纳米管的平均管径尺寸与阳极氧化过程中电流密度所达到的最大值有关,纳米管长度则与由综合电流密度有关。对于Ti-50Ta,两级纳米管形成的关键因素是电解液中水的含量,同时受阳极氧化电压、时间的影响。氧化过程中元素分布不均匀导致纳米管分裂是两级纳米管的形成机理。刚开始形成的纳米管是无定型结构,经过不同温度退火后可以发生晶型转变。对于Ti-Ta合金,750℃退火有晶体β-五氧化二钽出现。