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钛合金如Ti13Nb13Zr由于具有低弹性模量、高强度、高韧性、高疲劳强度和抗腐蚀性以及良好生物相容性等优点，被广泛应用于航空、化学和生物医用领域。然而，钛合金植入人体内，常常会由于硬度低、耐磨性差而导致植入体失效。针对以上问题，本文采用磁控溅射镀膜和等离子氮化技术，在Ti13Nb13Zr合金表面制备改性层，并对两种表面改性合金的组织结构、显微硬度及膜基结合力进行测试。对比未处理的基材，分析了改性合金在不同介质中的摩擦学性能及在人工模拟体液中的电化学行为，同时探讨其相应机理。研究结果表明：（1）对两种改性层的组织成分及结构进行研究。经镀膜和渗氮改性后Ti13Nb13Zr基体表面均形成了组织致密均匀的改性层，厚度分别约为3μm和5μm。渗氮处理表面主要由TiN和Ti2N相组成，镀膜处理表面主要由TiN相组成。（2）对两种改性合金的力学性能进行研究。两种改性合金的表面复合硬度是基材的4倍。经渗氮处理后的改性层与基材有良好的结合性能，而镀膜处理后的薄膜与基材的结合强度较差。（3）对两种改性合金的摩擦磨损性能及机理进行研究，并在相同的条件下与基材进行对比。结果表明，以刚玉球为配副，在大气介质中，两种改性处理对基材均有减摩作用；在人工模拟体液中，两种改性处理对基材均没有减摩作用；在大气和人工模拟体液介质中，两种改性处理均不同程度的提高了Ti13Nb13Zr的耐磨性。在大气介质中，改性试样的磨损机理主要是磨粒、氧化、粘着磨损；在人工模拟体液介质中，改性试样的磨损机理主要是磨粒、粘着磨损。（4）对两种改性合金在人工模拟体液中的电化学腐蚀性能及机理进行研究，并在相同的条件下与Ti13Nb13Zr基材的电化学性能进行对照。结果表明，镀膜和渗氮处理的合金的自腐蚀电位分别为-0.354V和-0.191V，较未处理的基材的自腐蚀电位（-0.492V）明显正移；自腐蚀电流密度相比基体材料均减小；两种改性合金均提高了Ti13Nb13Zr合金的耐蚀性能。