钛及其合金凭借其优异的耐蚀和力学性能,成为了硬组织修复与替代的外科植入物首选材料,但其存在弹性模量高和无生物活性问题。镁弹性模量低、具有促成骨性,但存在降解过快和力学支撑不足问题。本论文结合Ti和Mg的优势,采用微波烧结制备了具有生物活性的低模量Ti-Mg复合材料,并采用微弧氧化技术对Ti-Mg复合材料进行表面改性以调控Mg的降解。本文研究了镁含量和烧结工艺对Ti-Mg复合材料显微结构、力学性能和耐蚀性的影响规律。研究了微弧氧化电解液体系和电参数对微弧氧化涂层的显微结构、耐蚀性、和Mg降解行为的影响规律。同时,论文还研究了微弧氧化处理前后,Ti-Mg复合材料的血液相容性、细胞相容性以及在SBF溶液中的力学衰减行为。微波烧结制备的Ti-Mg复合材料含有Ti相和Mg相。随着压制压力的升高,Ti颗粒间烧结颈逐渐变宽而间隙减小,抗压强度先增大后减小,在780 MPa取到最大值。随着Mg含量逐渐增加,Ti-Mg复合材料中形成大量Mg聚集区域,Mg衍射峰逐渐增强,浸泡析氢量随之增加,但耐蚀性和力学性能逐渐变弱。随着烧结温度逐渐升高,烧结颈逐渐变宽,Mg聚集区逐渐减少,耐蚀性和抗压缩性能逐渐增强,但析氢速率与析氢量逐渐增加。经微弧氧化处理,Ti-Mg复合材料表面形成了典型的微弧氧化多孔膜层,膜层均含有金红石和锐钛矿TiO₂,硅酸盐体系微弧氧化膜层中还含有非晶MgO和SiO₂,而磷酸盐膜层中还含有MgO相和非晶磷酸盐。Ti区域较Mg区域的微孔孔径更大而数量更少,且随着电压的升高,微孔数量逐渐减少而孔径逐渐增大。膜层耐蚀性均随电压升高先增强后减弱,硅酸盐膜层在300 V取最佳,磷酸盐膜层在250 V最佳。Ti-Mg复合材料经降解实验后,表面获得一层HA,Ti骨架保持良好,Mg区域消失形成多孔结构,材料的力学性能有降低,但微弧氧化处理试样下降较少。微弧氧化处理显著降低了Ti-Mg复合材料的溶血率,而两种微弧氧化涂层的溶血率无显著差异。微弧氧化处理试样的OD值和细胞增殖率均显著高于基体试样,且细胞OD值随时间延长非常显著地增大,而细胞增殖率无显著变化且均大于75%。培养3 d试样的ALP活性无显著差异,随着时间的延长,实验组ALP活性均显著高于阴性对照组,试样的ALP活性顺序为:磷酸盐膜层>硅酸盐微弧氧化>基体>阴性对照组。