钛合金因其优异的机械强度、材料稳定性以及与生物体更好的相容性而被广泛应用于人工骨植入物和牙科嵌入物的研究。本文研究了Ti2Cu相形态对生物抗菌性和磨损性能的影响。检测了Ti-Cu合金的细胞毒性水平、抗菌和机械性能,以确保牙科应用的安全性和潜力;通过电化学和模拟体液浸泡研究了不同Ti2Cu相形貌Ti-Cu合金的的生物腐蚀性能;通过微区电化学分析,揭示了颗粒状和片层状Ti2Cu的生物腐蚀机理和抗菌过程。为提高Ti-Cu合金的抗菌性能提供新的解决方案,将多种因素控制在最佳水平,以获得更好的Ti2Cu相形貌。Ti2Cu形态显著影响了Ti-Cu合金的耐蚀性能。电化学腐蚀结果表明,L-Ti2Cu的腐蚀速率是G-Ti2Cu合金的2倍。L-Ti2Cu的Cu离子释放速率比G-Ti2Cu高55%。微区电化学分析发现了Ti2Cu相与α-Ti之前存在较大的电位差,结合腐蚀产物分析和Cu离子溶出分析发现腐蚀后Ti2Cu相的XRD峰降低、Cu原子百分比的减少以及Ti2Cu相的形貌和腐蚀痕迹表现出的高度相似的几何关系充分证明了Ti2Cu相被优先腐蚀。并进一步明确了Cu离子的释放机制是Ti-Cu合金在腐蚀过程中Ti2Cu相作为微电偶的阳极参与反应被溶解释放铜离子。G-Ti2Cu的腐蚀磨损条件下的摩擦系数保持在0.4且数值波动明显小于干磨损条件。在腐蚀作用下,颗粒状Ti2Cu相被腐蚀溶解使Ti2Cu相作为硬质颗粒切削基体的磨粒磨损效应减轻。片层状Ti2Cu相更易引起粘着磨损,而腐蚀作用使得粘着点的强度下降,改变了L-Ti2Cu的磨损机制。GL-Ti2Cu合金在磨损后形貌上和L-Ti2Cu相比没有大片的剥落物,这是因为Ti2Cu在摩擦压力下受到碾压就变成了细小颗粒。三组Ti-Cu合金材料与大鼠成骨细胞共培养结果表明,细胞增殖未受到影响,其中L-Ti2Cu在第5天时细胞增殖最快。细胞黏附实验结果表明,片层状Ti2Cu相有利于成骨细胞的黏附和伸展;颗粒状Ti2Cu相会导致成骨细胞铺展形态更为团聚。三种Ti-Cu合金均展现出优异的抗菌特性,其中L-Ti2Cu合金的快速抑菌效果得益于片层状Ti2Cu相的出色Cu离子释放能力和分散能力。