目前,钛及钛合金以其优良的力学性能,低手术感染率广泛应用于颅骨修复材料。然而,由于钛及钛合金本身生物活性的缺乏,需采用表面改性,提高其骨诱导能力,并实现植入后骨性结合。研究表明,植入体的表面形貌会对骨愈合的质量与速度产生重要影响,其中,由于模拟了动植物体内的细胞生存环境,表面具有微纳米多级形貌的材料能够促进材料表面蛋白吸附,细胞粘附以及分化。因此,在材料表面构建微纳结构,成为未来植入体发展的方向之一。在金属材料中,钽被称为“亲生物金属”,具有良好的生物相容性,不溶出有害离子,并可在生理环境中保持稳定。本文分别采用阳极氧化法、碱热处理法在钽表面构建纳米和微米结构,并验证具有微纳米结构的钽表面蛋白吸附量更高。本研究针对钛及钛合金应用于颅骨修复材料存在的不足,采用等离子喷涂技术,在纯钛基体上构建了具有微纳米多级结构的纯钽涂层和复合涂层,同时具有更高蛋白吸附量与细胞活性的复合涂层,以达到提高钛基植入体生物活性的目的,解决钛基颅骨修复材料术后产生并发症的问题,并提高其成骨活性。并在此基础上总结出制备纯钽涂层的最佳工艺参数为喷涂功率30 k W,喷涂距离110 mm;在此基础上制备了不同成比例的分Ta/HA复合涂层。采用SEM、XRD接触角测试等表征手段分析纯钽涂层和复合涂层的物理化学特性,并对其生物学性能进行评价。研究结果表明,优化参数后,采用等离子喷涂技术可在钛基表面构建具有良好生物活性的微纳多级结构钽涂层和复合涂层,且覆盖土层的材料表面蛋白吸附量、生物活性均优于钛基材料;制备的复合涂层具有比纯钽涂层更好的生物相容性和矿化性能;同时,复合涂层与基底的结合力强度,是纯HA涂层的1.5倍,解决了纯钽涂层成骨能力不强和生物陶瓷涂层结合力强度低、易剥落的问题。通过优化复合涂层成分,可提高复合涂层的其理化性能和生物活性。本研究为钛基改性颅骨材料的临床应用提供实验基础和理论依据。