本文采用微弧氧化技术，对钛合金进行表面处理，在钛合金基体表面制备出一层活性陶瓷膜。在微弧氧化过程中，不对电解液进行更换，通过更换钛合金试样，达到电解液氧化参数（氧化时间与氧化面积的统称）要求。研究在连续使用的电解液中，电解液组成变化对制备膜层表面形貌、成分及性能的影响；并对微弧氧化试样进行模拟体液培养，验证其生物活性。在磷酸氢二钠、氢氧化钾的二元体系电解液中对钛合金进行微弧氧化处理，采用单因素法分析各电解液配方浓度对膜层性能的影响，并利用正交分析法对微弧氧化电参数进行优化。对实验结果进行分析得出：本文实验条件下的最优电解液配方：磷酸氢二钠4.75g/L、氢氧化钾2.0g/L；最佳电参数及氧化时间：电压400V，频率600Hz，占空比为45%，氧化时间15min，此条件下得到的膜层表面孔隙大小均匀、比表面积大。在相同条件下连续使用同一电解液，通过研究其组成变化得出以下结论：随着电解液氧化参数的增加，其中磷酸盐浓度下降、钛离子浓度上升。在电解液氧化参数增加的过程中，磷酸盐浓度消减速率逐渐减小。钛离子浓度变化速率初期随着氧化参数的增加而增加，当电解液氧化参数增加到2时速率达到最大值，随后随着氧化参数的继续增加，速率降低。随着电解液中磷酸盐和钛离子浓度的变化，制备的氧化膜层中磷元素相对减少、钛元素含量增加，对应膜层表面微孔数量明显增加，相反放电孔径大小减小，表面平整度下降；表面物相组成由起初的金红石与锐钛矿的混合晶型TiO2，到单一锐钛矿晶型。对微弧氧化膜层进行模拟体液培养，结果表明：经过7天的模拟体液培养，表面都沉积生成了一层缺钙型磷灰石，其成分上与自然骨相似，生物活性良好。但随着电解液氧化参数的增加，类骨磷灰石沉积尺寸变大，分布均匀性下降，并且类球状堆积物界面处有其他物质附着，生物活性下降。为保证氧化膜的成膜质量及生物活性，本实验条件下当电解液氧化参数达到2级时需对电解液进行更换。