NiTi合金具有独特的形状记忆效应、超弹性以及低的弹性模量,在工程领域得到广泛应用,作为生物医用材料时,由于其较低的硬度以及镍离子的毒性会引起人体的不良反应,而且作为植入体材料,与周围组织的磨损和腐蚀会加剧镍离子的释放,降低NiTi合金的使用安全性。因此,为了提高NiTi合金的耐磨性和耐腐蚀性,屏蔽镍离子的析出,本文采用双辉等离子合金化技术在NiTi合金表面制备渗Ti合金层,采用SEM、EDS、GDOES、XRD等方法研究了不同保温温度和不同工作气压对合金层的影响,分析了合金层的力学性能。在此基础上,在合金层表面利用微弧氧化技术制备多孔陶瓷膜层,系统研究了陶瓷膜层的表面形貌、成分及组织结构。采用电化学测试技术与滑动摩擦实验研究了渗Ti合金层以及陶瓷膜层的耐腐蚀性能以及在干摩擦条件和模拟体液中的耐磨性,为NiTi合金表面改性层在工程及生物医学领域的应用奠定了理论基础。双辉等离子合金化技术在NiTi合金表面制备均匀致密的渗Ti合金层,合金层由沉积层和扩散层组成。合金层的典型制备工艺为:保温温度875-900℃,工作气压35-40Pa,极间距18-19mm,保温时间3h,压差250V。渗Ti合金层的力学性能得到明显的提高,在900℃、40Pa试样的硬度最高超过1400 HV0.025,其它工艺的试样硬度均超过700 HV0.025。合金层与基体之间达到良好的冶金结合,合金层剥离的临界载荷超过180N。通过动电位极化曲线和阻抗谱分析渗Ti合金层的电化学性能,不同温度和不同气压下的渗Ti合金层的腐蚀电流密度明显降低,极化电阻值显著提高,渗Ti合金层试样的阻抗及相位角均高于基材,渗Ti合金层明显提高了NiTi基材的耐腐蚀性能。在干摩擦条件下,900℃,35Pa渗Ti合金层试样的比磨损率最低,仅为基材比磨损率的15.8%,渗Ti合金层试样干摩擦条件下的磨损机理主要是磨粒磨损,粘着磨损和氧化磨损。在模拟体液中,875℃,35Pa渗Ti合金层试样的比磨损率最低,渗Ti合金层在模拟体液中磨损形式主要是磨粒磨损和轻微的氧化磨损。渗Ti合金层明显提高了NiTi合金的耐磨性。通过微弧氧化技术在Ni Ti基材与渗Ti合金层试样表面制备粗糙多孔陶瓷膜层,膜层主要由γ-Al2O3相构成。极化曲线分析得出,与NiTi基材的陶瓷膜层相比,渗Ti合金层的陶瓷膜层的自腐蚀电位提高了62.87%,腐蚀电流密度降低了24.03%。而与基材相比,渗Ti合金层的陶瓷膜层的自腐蚀电位提高了44.34%,腐蚀电流密度降低了99.01%,微弧氧化膜层可以提高NiTi的耐腐蚀性能,且渗Ti合金层试样表面制备的陶瓷膜层腐蚀性能更好。在渗Ti合金层表面通过微弧氧化制备陶瓷膜层可以明显提高材料的在干摩擦条件和模拟体液中的耐磨性能,磨损机理主要为粘着磨损。