钛及其合金具有良好的生物相容性和力学性能,但钛及其合金属于生物惰性材料,几乎不具有生物活性。虽然羟基磷灰石（HA）具有良好的生物相容性和生物活性。但HA的力学性能并不令人满意,其抗折强度和断裂韧性指标均低于致密骨,因而限制了它在人体承重部位的应用。因此,钛合金基体上附着具有生物活性的HA涂层,综合利用基体的强度和HA涂层的生物活性,被认为是最具应用前景的承重骨替换材料。本文就现在制备生物陶瓷涂层存在的问题,利用宽带激光熔覆技术,采用梯度设计思想,在钛合金（TC₄）表面制备含HA+β-TCP活性生物陶瓷复合涂层,并通过加入不同种类及含量的稀土氧化物来提高羟基磷灰石涂层的生物活性及生物相容性。借助XRD、SEM研究了不同种类及含量的稀土氧化物在激光熔覆中对涂层组织结构的影响;对浸泡在模拟体液（SBF）中的生物陶瓷复合涂层的生物活性进行了研究;并采用体外细胞培养,研究了稀土梯度涂层与蛋白质的相互作用,测试涂层表面成骨肿瘤细胞在不同陶瓷涂层试样表面培养不同时间后表达的标志性蛋白的分泌量。结果表明:（1）梯度生物陶瓷复合涂层分为基材、合金化层以及生物陶瓷层三个层次,且各梯度层的结合界面均为良好的化学冶金结合。稀土氧化物CeO₂及Y₂O₃在宽带激光熔覆过程中,可以降低涂层的开裂敏感性,细化晶粒。（2）稀土氧化物CeO₂及Y₂O₃在激光熔覆生物陶瓷过程中均有诱导合成HA+β-TCP的作用。Ca/P=1.4的粉末配比经激光熔覆后所生成的陶瓷组织细小,结晶状态好,且催化合成HA+β-TCP最大数量所对应的CeO₂及Y₂O₃添加量是不同的。当Ca/P=1.4,CeO₂的添加量达到0.4wt.%时,合成HA+β-TCP的数量最多。（3）稀土生物涂层的生物活性与不同稀土氧化物含量诱导合成HA+β-TCP的数量密切相关。当CeO₂的添加量为0.4wt.%、Y₂O₃为0.6wt.%时,类骨磷灰石析出量最多;且经14天浸泡后的涂层明显比7天析出的类骨磷灰石数量多。（4）涂层表面的含稀土氧化物CeO₂和Y₂O₃涂层对成骨细胞均无毒副作用,生物陶瓷涂层表面的钙磷基活性陶瓷相数量影响着成骨细胞的增殖。当Ca/P=1.4时,当CeO₂的添加量为0.4wt.%、Y₂O₃为0.6wt.%时,涂层表面的羟脯氨酸和碱性磷酸酶的分泌量最多;且含CeO₂涂层比含Y₂O₃的涂层具有更多的细胞增殖数量。