β钛合金以其良好的生物相容性、高比强度和低弹性模量已经成为近年来生物医用金属材料前沿研究的一个重要方向。但是医用钛合金是生物惰性材料,β钛合金植入人体后不能快速与新生骨组织之间形成理想的骨性结合。同时,由于人体环境较为复杂,长时间的服役使材料表面容易受到腐蚀的可能而降低材料生物力性和生物相容性。因此,对β钛合金进行表面改性是目前提高材料生物医学性能及长期服役性能的重要方法。为进一步改善材料表面活性和提高耐蚀性能,本论文主要研究β钛合金纳米晶的制备以及纳米晶结构对表面微弧氧化涂层制备、涂层生物活性与耐蚀性能的影响,为β钛合金在临床上的应用提供理论参考。微弧氧化（micro-arc oxidation,MAO）是一种易操作且效果明显的钛合金表面处理技术,制备的多孔涂层能够提高骨诱导作用从而改善β钛合金的生物惰性,但单一的MAO涂层存在孔隙率过高、界面结合强度较低等不足,而事实上基体的组织结构影响微弧氧化涂层的质量。因此,本文通过滑动摩擦处理（sliding friction treatment,SFT）技术对Ti3Zr2Sn3Mo25Nb（TLM）钛合金进行表面纳米化处理,研究晶粒细化对涂层理化性能及生物学性能的影响,可以为钛合金表面改性技术和器械开发提供一种新思路。本文通过SFT技术成功在β钛合金且含少量α相的材料表面制备出100 μm厚的变形层,表层晶粒尺寸细化至纳米级（nanocrystalline,NC）,且表层都是单一的β相。电化学腐蚀实验结果表明滑动摩擦技术可以改善TLM钛合金耐蚀性能。通过滑动摩擦处理和微弧氧化技术相结合的方法制备出的NC-MAO涂层的表面微观形貌和化学成分与原始粗晶TLM基体上制备的CG-MAO涂层没有明显差异,但细晶组织降低了 NC-MAO涂层的孔隙密度,提高了该涂层的表面亲水性。电化学腐蚀研究和浸泡实验结果表明,相比于粗晶微弧氧化涂层,纳米晶微弧氧化涂层具有较好的耐腐蚀性能,表明滑动摩擦预处理技术能够改善涂层的质量从而增强对基体的腐蚀防护作用。通过细胞粘附、细胞形态、细胞增殖以及蛋白质吸附试验对粗晶微弧氧化涂层样品和纳米晶微弧氧化涂层样品进行生物医学性能评价研究。细胞粘附结果表明纳米晶微弧氧化涂层样品具有较好的生物活性;细胞形态及增殖试验结果表明,纳米晶微弧氧化涂层样品比粗晶微弧氧化涂层样品更能提高成骨细胞MC3T3-E1的分化能力。此外,蛋白质试验结果表明纳米晶微弧氧化涂层具有更好的蛋白吸附能力,有利于细胞的粘附。纳米晶微弧氧化涂层样品生物相容性的提高主要得归因于该涂层具有较优异的纳米级结构以及稳定的腐蚀微环境。