机械瓣的失效主要表现为，产生溶血，凝血，造成血栓栓塞，目前国内外此项研究较多，但机械瓣在体内服役期间的磨损问题也是其失效的一个重要方面，每年因摩擦磨损等原因造成瓣膜力学性能失效的概率在3％-5％之间，人工心脏瓣膜的磨损问题可以说是影响机械瓣使用寿命和安全性的核心问题。本文设计通过表面改性的方法在瓣膜磨损严重的关键部位表面制备类金刚石薄膜(DLC)和Ti-O瓣膜，从而提高人工机械瓣膜的使用寿命。 本文利用非平衡磁控溅射设备制备金红石相的TiO2薄膜，在此基础上再利用磁过滤阴极金属弧源设备制备DLC薄膜，并利用XRD、XPS、SEM等检测手段对薄膜的结构、成分以及物化性能进行检测。通过血小板黏附试验证明本文制备的薄膜都拥有良好的血液相容性。本文通过调节非平衡磁控溅射设备各靶的位置，从而改变样品周围磁场分布的状态，进而达到提高离子流，提高离子/原子到达比的目的，实现在低温下制备出高质量的纯金红石相Ti-O薄膜。在Ti-O薄膜表面沉积DLC薄膜，其结合强度受基体Ti-O的导电性能的影响，导电性好的Ti-O底层，在偏压作用下可以获得较多sp3键的DLC薄膜。 本文选取DLC/Ti-O和Ti-O/Ti-O两个磨损体系模拟枢轴/铰链处的磨损情况进行研究。在大气环境下磨损，DLC/Ti-O和Ti-O/Ti-O都表现出了优异的耐磨性，但是样品浸泡在溶液中，磨损明显加重，可能是由于在往复磨损当中，溶液通过薄膜的间隙、界面等缺陷处，浸入到薄膜内部从而破坏薄膜，裸露出GCr15，发生剧烈磨损。同时，在磨损过程中，溶液由于挤压作用可能渗入薄膜内部，达到基底GCr15滚珠表面，使得GCr15滚珠表面发生腐蚀，破坏薄膜与基底的结合，降低了薄膜的结合强度，使得薄膜过早脱落。浸泡在两种不同的溶液中，SBF溶液相对与葡萄糖生理盐水溶液对GCr15滚珠的腐蚀性更大，因而浸泡在SBF溶液中，磨损体系磨损严重。 本文还偶然发现，浸泡在SBF溶液中进行磨损实验，会在磨痕处形成钙磷盐之类的沉淀物质，钙磷盐在文章中的三个磨损体系中出现了不同的存在方式，对于DLC/Ti-O体系，磨痕中没有发现钙磷盐，而在Ti-O/Ti-O体系中，钙磷盐在磨削颗粒上生长，形成木耳状的结晶形态，对于SiC/Ti-O体系，钙磷盐则沉积在磨削中，与磨削一同堆积在磨痕两侧。 根据本文的研究工作，可以得出结论，DLC/Ti-O薄膜拥有优异的力学性能和血液相容性，镀制在机械瓣关键部位可以提高瓣膜的耐磨性能，提高机械瓣在体内的安全性与使用寿命。