本文研究和制备了不含毒性元素且具有较好生物相容性和力学相容性的β型Ti-15Mo-3Nb钛合金,并对钛合金的组织、成分及性能进行研究。依次用硝酸和KOH水溶液活化处理其表面。通过这种化学活化的方法制备生物活性表面,诱导羟基磷灰石在其表面形成,通过模拟体液培养得到HA/钛酸钾/钛合金梯度复合材料,对于其界面之间的结合进行研究。化学处理方法对钛合金进行活化,通过SEM、EDS、XRD观察分析表面形成的涂层,对其显微形貌、相组成、涂层与基体间的结合状态进行分析,得到了最佳处理工艺,探讨了活化机理。结合体内外实验,包括细胞毒性实验和皮下埋植实验,综合评价所制备复合材料的生物相容性。结果表明: 1.利用非自耗真空电弧凝壳炉制备得到了高质量的Ti-15Mo-3Nb钛合金,其组织为均匀的β相组织。酸碱处理在Ti-15Mo-3Nb合金表面提供了一个生物活性梯度结构,表面形成细密的网孔状结构,多孔网状结构的成分是钛酸钾(K₂Ti₈O₁₇或K₂Ti₂O₅)和二氧化钛。得到最佳的处理工艺为HNO₃处理后,在110℃下,2M的KOH溶液,处理5小时。 2.通过模拟体液培养得到HA/钛酸钾/钛合金梯度复合材料。材料从模拟体液中吸收了钙磷离子,羟基磷灰石[Ca₁₀（PO₄）₆（OH）₂]在钛酸钾凝胶层的多孔网状结构上形核长大。预钙化明显的增强了钙磷层在钛合金的改性表面上的沉积能力。最终在钛合金表面形成了生物活性梯度涂层,增强了与活骨的结合能力。 3.HA/钛酸钾/钛合金和Ti-15Mo-3Nb钛合金两种骨替代材料进行细胞毒性评价,两种骨替代材料对成骨细胞生长无抑制作用,未发生细胞毒性反应,可见二者均具有良好的细胞相容性。HA/钛酸钾/钛合金复合材料较之钛合金材料有更好的成骨性。 4.材料植入皮下组织后,早期有炎症反应,4周后炎性浸润明显减轻,12周炎症反应消失。材料植入1周可见结缔组织增生形成的囊壁,疏松且厚,不完整包裹材料,组织成分为纤维母细胞和纤维细胞。4周后,囊壁逐渐变薄,开始形成胶原纤维组织。12周囊壁菲薄,为胶原纤维组织,停止继续增生。综合评价材料所引起的组织反应为轻度。 钛合金表面活化处理并仿生沉积类骨磷灰石的试验材料,即HA/钛酸钾/钛合金材料具有良好的生物相容性。作为骨组织替换材料具有广阔的前景。