氧化锆陶瓷具有良好的化学和尺寸稳定性、高的力学强度和断裂韧性以及与医用不锈钢相同数量级的弹性模量，已作为骨植入材料在临床获得应用。此类氧化锆陶瓷植入体通常为氧化钇稳定的介稳四方相组成。四方氧化锆在人体内会发生低温降解，导致植入体力学性能下降；而单斜氧化锆是室温稳定相，不会发生低温降解。等离子体喷涂氧化钙和氧化钇稳定氧化锆涂层作为热障和耐磨材料已得到广泛应用，但作为生物医用材料仅用作羟基磷灰石涂层的添加剂，而等离子体喷涂未掺杂氧化锆涂层更鲜有报导。本论文利用等离子体喷涂技术制备了氧化钇、氧化钙稳定氧化锆涂层和未掺杂氧化锆涂层，探查了涂层的相组成和微观结构，研究了涂层的生物活性和细胞相容性，探讨了涂层的生物活性机制及影响涂层细胞相容性的因素。另外，还初步评估了涂层在低温水环境中的稳定性。　　 论文的主要结果如下：　　 1.等离子体喷涂3mol％氧化钇稳定氧化锆涂层由四方氧化锆组成，表面呈现纳米结构，纳米晶粒尺寸小于100nm；在模拟体液中，涂层能够诱导磷灰石沉积，显示生物活性，纳米结构表面是其具有生物活性的关键；人成骨样MG63细胞在涂层表面能够很好地粘附、铺展和增殖，意味着涂层具有良好的细胞相容性；涂层在134℃水热环境中稳定性较差，这主要和涂层的粗糙表面和气孔及微裂纹有关。　　 2.等离子体喷涂12.8mol％氧化钙稳定氧化锆涂层由立方和单斜相组成，涂层表面具有纳米结构，纳米晶粒尺寸在30～50nm之间；16mol％和30mol％氧化钙稳定氧化锆涂层由立方相组成，后者还含有锆酸钙，两者表面均未见纳米结构存在；在模拟体液中，12.8mol％氧化钙稳定氧化锆涂层能够诱导羟基磷灰石沉积，显示较好的生物活性，涂层生物活性随氧化钙含量的增加而下降；三种氧化钙稳定氧化锆涂层均具有良好的细胞相容性，粗糙的涂层表面和表面纳米结构对细胞的粘附和增殖均有促进作用。　　 3.等离子体喷涂未掺杂氧化锆涂层由单斜相组成，涂层表面呈纳米结构，纳米晶粒尺寸在20～50nm之间；涂层致密且和基体结合良好，结合强度达到48.4±6.1MPa，纳米硬度和弹性模量分别为7.60±1.77GPa和139.72±24.96GPa；与3mol％氧化钇稳定氧化锆涂层及12.8mol％氧化钙稳定氧化锆涂层相比，未掺杂氧化锆涂层脆性指数较小；未掺杂氧化锆涂层在134℃水热环境中具有很好的稳定性。　　 4.模拟体液浸泡实验结果证实未掺杂氧化锆涂层能够诱导磷灰石沉积，具有良好的生物活性。其生物活性优于3mol％氧化钇和12.8mol％氧化钙稳定氧化锆涂层，这与单斜氧化锆涂层的表面相组成及纳米结构有关；MG63细胞在该涂层表面能够很好地粘附、铺展和增殖，显示良好的细胞相容性。