由于优良的机械性能和生物相容性,钛在临床上被广泛用作硬组织植入材料。在体内,钛植入体表面与人体环境接触,其表面结构和组成对植入体生物学性能具有重要影响。采用表面改性技术对钛表面进行结构和组成调控,优化其生物学性能,是生物医用材料领域的重要研究课题。　　 本论文采用双氧水水热处理方法和等离子体浸没离子注入/沉积(PIII& D)技术,对医用钛进行表面改性。优化钛表面的形貌和化学组成,改善钛的生物活性,并对其表面润湿性进行调控,获得了超疏水表面。论文的主要结果如下:　　 1.利用双氧水水热处理方法对钛进行表面改性,调控水热处理参数可在钛表面构建锯齿状和棒状纳米结构,其相组成均为锐钛矿和金红石的混晶相氧化钛;模拟体液浸泡实验表面,钛表面的改性层能诱导磷灰石沉积,显示良好生物活性;大鼠骨髓间充质干细胞BMSCs在改性钛表面能很好地黏附、铺展、增殖并向成骨方向分化。　　 2.利用PIII& D技术在钛表面进行钽注入、钽镀膜以及氧化钽镀膜,形成含钽和钽氧化物的改性层;钽PIII& D改性钛表面形成致密的钝化层,该钝化层含有多种钛氧化物和钽氧化物,耐腐蚀性优良的钽氧化物提高了钛的耐腐蚀性;模拟体液浸泡实验表面,钽PIII& D改性钛表面能诱导类骨羟基磷灰石生成,显示良好生物活性;钽PIII& D改性钛表面也具有良好的生物相容性,人成骨肉瘤细胞可在改性钛表面较好地黏附、生长与增殖。　　 3.采用化学方法在钛表面预先构建纳米线网络结构,然后利用乙炔(C2H2)PIII& D在其表面沉积类金刚石碳(DLC)薄膜,获得的薄膜具有层状微结构。拉曼光谱证实其具有DLC的特征D峰和G峰;通过调节实验参数可调控DLC膜的表面形貌,并进一步调控材料表面的润湿性。研究发现样品的高疏水性与其表面形貌,包括孔大小和孔隙率等有首要关系,而与DLC膜的化学成键状况(如ID/IG和sp2/sp3值)有次要关系;纳米结构样品进行四氟化碳(CF4)注入,可在样品表面引入氟元素,从而获得具有超疏水特性的含氟钛表面。