由于医用钛和钛合金具有优良的机械性能,较好的耐蚀性能和良好的生物相容性而被广泛应用在人工关节、牙植入和骨螺钉等。然而,医用钛和钛合金在植入后微生物引起的生物腐蚀和感染是现阶段医疗领域面临的巨大挑战。Ti-Cu合金具有非常好的抗菌性能,可以有效预防生物腐蚀和感染,而未经表面活化处理的钛合金没有良好的生物活性。如何既能实现良好抗菌性,又能达到良好生物活性成为研究的一个难点。本文首先研究不同热处理态Ti-3Cu合金在细菌悬液的耐蚀性能,然后对Ti-3Cu合金表面进行喷砂酸蚀、碱热和激光处理。分析不同表面处理后的腐蚀性能、抗菌性能和细菌粘附性。采用扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜、X射线衍射、X射线光电子谱、接触角测定仪、电化学工作站和抗菌性能检测等试验方法,探索热处理和表面处理对抗菌Ti-3Cu的表面物理和化学性能,腐蚀性能和抗菌性能影响。共聚焦显微镜和表面接触角结果显示,热处理不能改变表面形貌、粗糙度和接触角,但是喷砂酸蚀处理、碱热处理和激光处理可以适当的提高表面粗糙度并降低表面接触角,使处理后的表面具有良好的亲水性。X射线衍射观察结果表明,热处理后Ti-3Cu主要有α-Ti和Ti2Cu相,相对于锻态Ti-3Cu,固溶处理后Ti-3Cu表面Ti2Cu相全部固溶到基体里面,而时效热处理后表面Ti2Cu相的数量明显增加。通过喷砂酸蚀处理和激光处理,表面仍然以α-Ti和Ti2Cu相为主,而碱热处理后,样品表面会形成钛酸钠凝胶层。XPS测定主要元素表明Ti和Cu主要以TiO2和CuO的形式存在,Ti和Cu的化合价态对应为+2价。电化学实验表明,时效处理后的Ti-3Cu合金具有优异的抗腐蚀性能。通过扫描电镜观察样品表面细菌生长情况,发现细菌无法在时效处理后样品表面粘附生长,时效处理后表面富集大量的Ti2Cu相具有抗细菌粘附特性,细菌无法在样品表面增殖生长,因此在细菌环境下具有良好的抗腐蚀性能。电化学结果进一步表明,喷砂酸蚀和碱热和激光表面处理能进一步提高Ti-3Cu的耐蚀性能。抗菌实验结果显示,喷砂酸蚀、碱热和激光表面处理后的Ti-3Cu合金的抗菌率分别为73%,71%和55%,说明表面处理一定程度上降低了合金的抗菌性能。