β型Ti-Nb-Sn合金由于其良好的机械性能、较低的弹性模量而被认为是一种在人体骨骼修复和替换方面有良好应用潜力的生物材料。本文首先采用高能机械球磨的方法制备了不同球磨时间的Ti-Nb-Sn/HA系列复合粉末(4小时、8小时和12小时),然后使用脉冲电流活化烧结的方法制备了Ti-Nb-Sn/HA系列复合材料块体,以期将生物陶瓷羟基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH),HA)的生物活性优点与β型Ti-Nb-Sn合金的机械性能优点结合,得到一种既具有良好机械性能又具有良好生物活性的生物医用金属-陶瓷复合材料。对球磨得到的Ti-Nb-Sn/HA复合粉末和烧结的复合材料块体的微观形貌,相组成和复合粉末的烧结工艺进行研究,并对复合材料块体的机械性能、摩擦磨损性能、腐蚀性能和生物相容性等进行了初步的研究。　　未经球磨的Ti-Nb-Sn/HA混合粉末主要以α-Ti、Nb和HA三相为主,随着球磨时间的增加,球磨粉末中的α-Ti逐渐转变为β-Ti,Nb和Ti也逐渐发生固溶形成β-Ti(Nb)过饱和固溶体,最终得到了具有纳米结构的β型Ti-Nb-Sn/HA超细颗粒尺寸复合粉末。这种超细颗粒尺寸复合粉末使得脉冲电流活化烧结过程中的烧结温度降低到950℃,减少了复合粉末中HA在烧结过程的高温分解,改善了烧结复合材料的生物活性。　　采用脉冲电流活化烧结的方法制备了Ti-Nb-Sn/HA复合材料块体。在未经球磨和4小时球磨复合粉末烧结的复合材料块体中仍以α-Ti相为主。而12小时球磨复合粉末烧结的复合材料中主要由β-Ti、HA、Ca3(PO4)2(TCP)、TiO2、CaTiO3以及 TixPy等相组成。复合材料块体的晶粒尺寸随球磨时间的增加而变小,最终可以得到具有超细晶粒的复合材料块体。复合材料块体具有很高的相对密度和硬度,而且复合材料块体的相对密度和硬度均随着球磨时间的增加而增加。复合材料块体的压缩实验结果表明Ti-Nb-Sn/HA复合材料均发生脆性断裂行为。复合材料的压缩强度随着粉末球磨时间的增加而逐渐增加,而压缩弹性模量变化不明显。压缩强度最高(877MPa)的复合材料块体弹性模量可以达到22GPa,具有较好的生物机械性能。　　摩擦磨损实验结果表明球磨时间和HA含量可以影响烧结复合材料块体的摩擦性能:Ti-Nb-Sn/HA复合材料块体在Hank’s模拟体液润滑条件下的摩擦系数随着复合粉末的球磨时间增加和HA含量的增加而逐渐降低,复合材料块体的最小摩擦系数为0.12。本实验中复合材料块体的磨损形式为微动磨损,但随着球磨时间的变化,复合材料块体的具体磨损机理发生明显变化:其中未经球磨和4小时球磨的复合材料块体的微动磨损中占支配地位的是磨粒磨损和黏着磨损,并伴随疲劳磨损和腐蚀磨损。而8小时和12小时球磨的复合材料块体的微动磨损中以磨粒磨损为主。这种磨损机理的变化主要是受到复合材料块体的硬度和压缩屈服强度变化影响。12小时球磨的Ti-35Nb-2.5Sn/15HA复合材料块体表现出良好的耐腐损能力,磨损量仅为2.85×10-4mm3N-1m-1。　　Ti-Nb-Sn/HA复合材料块体在Hank’s模拟体液中的耐腐蚀性能随着复合粉末球磨时间的增加和HA含量的增加而提高。耐腐蚀性能最好的Ti-35Nb-2.5Sn/15HA复合材料块体的腐蚀电位和腐蚀电流密度分别为-0.261V和0.18μA/cm2,接近Ti-6Al-4V生物医用合金在Hank’s体液中的腐蚀电流密度(0.16μA/cm2),且这种复合材料块体发生钝化后较稳定,具有很宽的钝化区间。　　球磨的Ti-35Nb-2.5Sn/15HA复合粉末及其复合材料块体的溶血率均随着球磨时间的增加而降低,而且复合材料块体的溶血率(0.87％)明显低于复合粉末的溶血率(3.2%)。在不同球磨粉末烧结得到的Ti-35Nb-2.5Sn/15HA复合材料块体表面培养的 MC-3T3成骨细胞形态、增殖和活性研究中发现,复合材料块体对成骨细胞的生长无毒副作用和抑制作用。与CP Ti相比,成骨细胞在12小时球磨粉末烧结的Ti-35Nb-2.5Sn/15HA复合材料块体表面的附着率、增殖能力和生物活性更高,而且成骨细胞在复合材料块体表面伸展出更多的胶原和成骨纤维触角,展现出良好的骨结合趋势。