羟基磷灰石（HA）复合涂层具有很好生物相容性,常用作骨替代材料,由于其力学性能差而限制了在生物陶瓷材料中的应用。为了缓解涂层材料在烧结过程中热膨胀系数不匹配的现象,进而达到提高涂层的结合强度目的,本实验采用添加二元成骨微量元素化合物的方法,选择区带电泳分布与电泳沉积的方法制备了HA复合涂层功能梯度材料。为了制备结合能力强的HA梯度涂层材料,以正丁醇作为分散介质,以壳聚糖为造孔剂,金属钛片为基体,配以二元成骨微量元素化合物Al（OH）₃和另一种成骨微量元素化合物SiO₂、ZnO或SrCO₃,采用区带电泳分布和电泳沉积方法制得HA/CS/Al（OH）₃/SiO₂、HA/CS/Al（OH）₃/ZnO、HA/CS/Al（OH）₃/SrCO₃涂层。烧结后的HA/Al₂O₃/SiO₂、HA/Al₂O₃/ZnO、HA/Al₂O₃/SrCO₃ 3种涂层,经EDS测试具有明显的梯度特征,接着采用FT-IR、万能材料试验机、XRD、SEM和电化学工作站对材料的组成、结合强度、涂层的晶型、表面形貌以及抗腐蚀性进行了表征,并对梯度涂层的抑菌性及体外生物活性进行评价。实验结果表明:HA/Al₂O₃/SiO₂、HA/Al₂O₃/ZnO、HA/Al₂O₃/SrCO₃梯度涂层材料与金属钛基之间的结合强度分别为33.8 MPa、33.2 MPa、33.6 MPa,且较直接采用电泳沉积制备的3种复合涂层的结合强度均有不同程度的提高。3种梯度涂层在HEPES模拟体液中均具有良好的抗腐蚀性能和抑菌性,其自腐蚀电流密度和自腐蚀电位分别为1.276×10^-7 A·cm^-2、1.496×10^-7A·cm^-2、5.373×10^-8 A·cm^-2和-0.158 V、-0.297 V、-0.15 V;对大肠杆菌的抑菌率分别为86.7%、91.6%、89.7%;对枯草芽孢杆菌的抑菌率为89.3%、90.8%、82.3%;对金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为91.4%、92.4%、84.6%;对MRSA菌的抑菌率分别为90.2%、87.3%、92.3%。综上,HA/Al₂O₃/SrCO₃复合涂层功能梯度材料的结合强度、抗腐蚀性、抑菌性以及体外生物活性最为突出,更加适合用作肢体骨骼替代材料。