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钛及钛合金因其优越的生物相容性、耐蚀性和可加工性以及毒性小、比强度高等特点，已成为当今生物医用材料的首选，然而其较差的耐磨性限制了其广泛应用。为此，本文采用磁控溅射技术在医用钛合金Ti6Al4V表面制备了Ti/TiB2周期性多层膜，以提高其在人体内的生物摩擦学性能。 本文首先研究了多层膜的相结构、组织形貌以及膜基结合力等，然后与UHMWPE构成摩擦副，以“面-面”滑动方式，系统地研究了多层膜在去离子水、Hanks模拟体液和小牛血清环境下的生物摩擦学行为，探讨了调制比、调制周期以及磨损介质对摩擦系数、磨损量和磨损形貌的影响，分析了摩擦磨损机理。 结果表明，采用磁控溅射法制备的Ti/TiB2周期性多层膜界面清晰、成分和结构均匀。由于Ti子层的周期性引入，TiB2出现(001)方向的择优生长，从而影响到多层膜的力学性能，膜基结合力明显优于TiB2单层薄膜。 三种介质中，TiB2单层膜的摩擦系数始终高于未经改性的TC4合金，多层膜在水中的摩擦系数最高、血清次之、模拟体液中最低;水介质中，随着调制比的增加，摩擦系数呈先下降后上升的趋势，在1∶7时降至最低值0.15;体液中，1∶5多层膜的摩擦系数仅为0.1，分别低于TC4基体和单层膜16.7％和28.6％，而其余调制比的多层膜摩擦系数均高于TC4基体和TiB2单层膜;血清中，调制比对多层膜的摩擦系数影响并不明显，波动仅在0.02之间。周期对多层膜摩擦系数的影响均不显著，随着周期的增加，多层膜在水中的摩擦系数在0.02之间波动、体液中则在0.03之间波动，血清中几乎无变化。 多层膜的引入显著降低了UHMWPE的磨损率，随着调制比的增加，UHMWPE的磨损率呈先下降后上升的趋势，在调制比为1∶5时降到最小，与TC4基体相比，多层膜在水、体液和血清中的耐磨性分别提高了13倍、5倍、9倍;证实了该多层膜适用于人体内的复杂环境。多层膜的引入有效地抑制了TC4合金的氢致氧化磨损，并随调制结构的不同而表现为不同程度的磨粒磨损和粘着磨损。