在生物医用金属材料中，钛及钛合金材料凭借优良的综合性能，成为医用植入物产品的首选材料。在人工关节(髋、膝、肩、踝、肘、腕、指关节等)、骨创伤产品(髓内钉、钢板、螺钉等)、脊柱矫形内固定系统、牙种植体、牙托、牙矫形丝等方面应用更加广泛[11]。因此钛合金在医用领域中具有很大的发展前景。

1.2.2  钛合金微弧氧化概述

钛以及其合金的具有密度小，比强度高，耐腐蚀等性能而被大量地运用于航空航天，军事，国防等领域；钛合金拥有极佳的生物相容性，现今又大量被运用于医疗领域。目前，在医学领域中广泛使用的仍是 Ti-6Al-4V 合金。但 Ti-6Al-4V 合金在植入人体后，在生理环境中及负载条件下耐磨性较差，腐蚀比较严重，容易向肌体释放钒和铝等微量有害的金属离子，降低了细胞适应性，有可能对人体造成危害[12,13]。因此单纯地将钛合金植入人体是不实际的，极需我们人为地进行合金的表面改性。对钛合金表面进行改性的方法很多，而最近今年新兴的微弧氧化则是一种比较具有竞争力的技术。运用微弧氧化技术得到的陶瓷膜具有很多优异的性能：

1) 氧化膜与基体的结合力强。微弧氧化陶瓷膜是原位生长的陶瓷膜，与基体牢固结合。 

2) 耐高温，耐摩擦。试样表面处理得到多孔结构，存在液压润滑的优势。

3) 绝缘性能，耐腐蚀性好。

4) 氧化膜分布均匀性好，而且处理工艺相对较简单。

同时我们人类骨骼的主要成分是羟基磷灰石，其中的主要成分就是含钙磷元素。为了提高钛合金与骨骼的相容性，现在也有学者运用微弧氧化技术在钛合金表面制备含钙、磷的氧化钛，而且也获得了优异的成果,并发表了许多相关的文献[14~16]。来!自~751论-文|网www.751com.cn

1.2.3  钛合金微弧氧化技术的现状及展望

1.3 本课题的研究内容

钛及其合金既有很多的优异的性能，但其硬度低、耐磨性差等缺点限制了钛合金在摩擦条件下的应用。研究钛合金表面多孔陶瓷膜的构建及性能具有重要的理论及实际应用价值。本课题的主要研究内容包括：

（1） 采用微弧氧化技术，在钛合金表面形成一层多孔陶瓷膜。研究氧化电压、时间、脉冲频率等工艺参数对表面多孔结构形成的影响。

（2） 采用扫描电子显微镜观察膜层微观结构，X射线衍射分析膜层元素组成和结构组成。

（3） 采用显微硬度计研究不同处理条件下膜层的硬度;

（4） 采用接触角测量仪研究不同处理条件下试样表面润湿性的变化。

（5） 研究在干摩擦以及模拟体液环境下多孔陶瓷膜摩擦性能。