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在生物植入材料领域,Ti6Al4V合金以其高比强度、低弹性模量和密度、良好的加工性能、优越的耐蚀性能、以及良好的生物相容性等特点而得到广泛应用。但是,由于Ti6Al4V的表面硬度低,耐磨性差,且为生物惰性材料,不能与骨组织直接化学结合,使其在生物材料应用中受到限制。本文通过采用C2H2、O2、N2不同等离子体浸没离子注入技术对Ti6Al4V进行表面改性。并对离子注入表面改性层进行了显微硬度和纳米硬度的测试,采用可调速摩擦磨损试验机对注入样品进行了摩擦磨损性能测试。通过电化学腐蚀方法在37℃、pH值为7.42的模拟体液中测定了离子注入改性试样的Tafel腐蚀极化曲线,且对改性试样进行了体外模拟体液浸泡试验,在37℃条件下分别浸泡14、20天测试其生物活性。利用X射线光电子能谱(XPS)对注入改性层元素及结构进行了分析,同时利用扫描电镜(SEM)对模拟体液浸泡后试样的表面形貌进行观察,利用X射线衍射(XRD)和Fourier变换红外吸收光谱(FTIR)对浸泡后的表面沉积物进行物相分析。显微硬度结果表明,不同的离子注入工艺都能有效提高试样表面显微硬度。纳米硬度结果表明,硬化区宽度远大于离子注入层的深度,纳米硬度在400nm深度处仍高于基体。摩擦磨损性能测试结果显示离子注入能显著降低试样摩擦系数,显著改善基体的耐磨性。从C2H2、O2、N2单气体、双气体复合离子注入的结果中发现,氧注入对改善耐磨性的贡献较小,而碳、氮注入影响显著。对于C/O/N复合离子注入工艺来讲,随着射频功率的增加,试样的耐磨性下降;而过高的注入电压以及过长的注入时间对于耐磨性也是不利的;随着工作气压的增加,试样的耐磨性可以获得改善。腐蚀性能测试结果表明离子注入可以有效改善试样的耐蚀性。C2H2、O2、N2单气体注入和双气体复合注入后都能有效提高表面的耐蚀性。对于C/O/N复合离子注入工艺来讲,随着注入电压的增加,试样的耐蚀性提高;过长的注入时间对试样耐蚀性提高不显著;射频功率和工作气压对材料的耐蚀性影响不大。XPS结果分析表明,经过C/O/N复合离子注入后,试样表面出现了Ti-OH功能团。体外模拟体液浸泡实验结果表明,C2H2、O2、N2单气体和双气体复合离子注入试样在模拟体液中诱导磷酸盐沉积能力较弱;经过C/O/N复合离子注入的试样在模拟体液中浸泡20天后试样表面已经沉积了大量的具有