通过在钛及钛合金表面制备羟基磷灰石涂层提高钛及钛合金生物性能是一种常见的方法。在本研究中,研究阳极氧化法和两次水热法在钛合金基底表面制备羟基磷灰石涂层的形貌,并且探索钛酸钡掺杂对羟基磷灰石涂层铁电性的影响。首先通过阳极氧化法在钛合金基底表面制备二氧化钛纳米管涂层,再将钛合金基底放入氢氧化钠和氢氧化钙的混合水溶液中进行不同时间的水热反应,制备二氧化钛-钛酸钙涂层,水热时间分别为0.5h、1.0h、1.5h、2.5h、3.0h、4.0h、5.0h。然后分别观察钛酸钙的沉积情况,以研究不同水热时间对钛酸钙沉积的影响,确定后续实验最适合的水热时间。最后将钛合金基底放入氢氧化钠和磷酸钠混合水溶液中进行的第二次水热反应,制备二氧化钛-羟基磷灰石涂层。水热时间分别为12.0h、24.0h,水热温度分别是90℃、110℃、130℃、150℃、170℃、190℃。对经过不同水热时间和水热温度的钛合金基底表面涂层进行形貌分析和物相分析,以研究水热时间和水热温度对羟基磷灰石涂层的影响。研究第一次水热生成的钛酸钙涂层对羟基磷灰石纳米棒的影响,将经过不同水热时间生成的钛酸钙涂层的钛合金片进行特定水热温度和不同水热时间的反应,并对这些钛合金片进行表征。在第一次水热过程中掺杂不同量的氢氧化钡,溶液中氢氧化钡浓度分别是:0.1m M、0.2m M、0.3m M、0.4m M、0.5m M、4m M、0.04M水热温度180℃条件下反应3.0h,然后在450℃下退火2h后,在氢氧化钠和磷酸钠的混合溶液中水热温度90℃下反应24h,之后对其进行分析表征和铁电分析。通过阳极氧化法成功在钛合金基底表面制备出二氧化钛纳米管涂层,二氧化钛纳米管排列整齐、相互独立、管径均匀,管径主要分布在45～65nm之间。通过第一次水热反应成功制备出二氧化钛-钛酸钙涂层,钛酸钙颗粒分布比较杂乱,反应水热时间为0.5～5.0h制备得到的钛酸钙颗粒的长度主要分布在100～500nm,宽度主要分布在50～300nm。并且随着水热时间的增加,沉积的钛酸钙会相对增多,但是沉积的钛酸钙涂层相对二氧化钛纳米管涂层来说,生成钛酸钙的量较少。在水热完成后,钛合金表面任然有大量的二氧化钛纳米管。水热反应为3.0h时,生成的钛酸钙涂层最均匀的覆盖在钛合金表面,同时钛酸钙颗粒大小分布也最均匀,在XRD图谱上,钛酸钙的特征峰的峰强也较强。第一次水热反应选择反应时间为3.0h的最适合。在水热温度为90℃时,可以生成棒状的羟基磷灰石,在水热温度为其他温度时生成的羟基磷灰没有明显形貌,同时在水热温度为90℃时,棒状羟基磷灰石长度会随着反应时间增加增加,第二次水热时间0～24h内生成的羟基磷灰石纳米棒颗粒的长度主要分布在500～1400nm之间,同时生成羟基磷灰石的量也会增加。纳米棒分布杂乱,随着水热时间增加,羟基磷灰石纳米棒长度增加。第一次水热较长,第二次水热时间相对较短时,会在钛合金表面有大量的第一次水热生成的钛酸钙颗粒。当第一次水热时间增加时,第二次水热时间足够长时,羟基磷灰石纳米棒的长度增加。在氢氧化钡浓度为0.1m M、0.2m M、0.3m M、0.4m M、0.5m M时,水热反应生成的钛酸钡的量太少,涂层的铁电性不明显。在氢氧化钡浓度为4m M、0.04M,生成的钛酸钡的量增多,涂层具有明显的铁电性,铁电剩余极化Pr分别是0.031、0.0347μC/cm~2。氢氧化钡浓度越高,反应生成涂层的铁电性越好。