医用Ti-13Nb-13Zr合金不仅拥有高强度、低弹性模量、良好抗磨耐腐蚀性能,而且还兼备无毒性元素且良好生物相容性等优点,在临床医学领域上得到了广泛地应用。但该合金存在天然惰性,植入后与人骨组织之间难以形成稳定的骨性结合,缺乏对骨缺损组织的骨整合能力及主动修复功能,生物活性差。将Ti-13Nb-13Zr合金多孔化可以显著降低合金弹性模量和减少“应力-屏蔽”现象发生的同时,还有利于生物组织在孔隙结构上粘附、增殖和爬行等行为,提高了合金的生物活性。但也存在着强度急剧下降的问题,限制了其应用范围。基于上述存在的问题,本论文从梯度功能材料设计思想出发,将Ti-13Nb-13Zr合金“梯度功能化”,设计出中间致密Ti-13Nb-13Zr合金、表面多孔Ti-13Nb-13Zr/HA复合材料“梯度”结构材料。通过保持中间致密Ti-13Nb-13Zr合金良好的力学性能,高孔隙率表面多孔层在降低材料弹性模量的同时,所添加的HA陶瓷还能增强材料的生物活性。为此,利用放电等离子烧结技术（SPS）制备出Ti-13Nb-13Zr基表面多孔复合材料,并研究了烧结温度和HA陶瓷添加量对复合材料的微观组织结构、界面结合情况、孔隙特征及力学性能、电化学腐蚀性能和体外矿化性能的影响规律。获得了以下结论:利用SPS制备出中间致密、表面多孔Ti-13Nb-13Zr合金。合金基体主要由α-Ti相和β-Ti相组成。随烧结温度的升高,中间基体相对致密度从89.0%提高至95.5%,晶粒开始细化,组织连续均匀分布,中间基体与表面多孔层界面结合稳定,表面多孔层孔隙率及平均孔径降低,而合金抗压强度和弹性模量值呈上升趋势。优化出的烧结温度为1150℃,在该温度下,合金组织均匀,界面变得“模糊”且形成良好无过渡层的冶金结合,具有良好的力学相容性（抗压强度值:893 MPa、弹性模量值:16.0 GPa）。优化温度1150℃下,制备出的Ti-13Nb-13Zr基表面多孔复合材料表面多孔层主要由α-Ti相、β-Ti相、HA及少量的反应产物金属-陶瓷相（Ca3（PO4）2、Ca Zr O3、Ca O、TixPy、Ti2O）组成。HA含量的增加会抑制α-Ti向β-Ti的转变,同时金属-陶瓷相也增多,表面孔隙率从34.7%提高到55.2%,平均孔径从340.9μm增大至503.2μm,抗压强度从893 MPa下降至650 MPa。在HA添加量在0-5 wt.%范围之间,抗压强度变化不明显,在821 MPa到893 MPa范围之间,而HA含量高于5 wt.%时,烧结质量恶化,界面出现裂纹缺陷,孔隙连通情况严重且孔壁变薄,“梯度”结构完整性遭到破坏,力学性能急剧下降。Ti-13Nb-13Zr基表面多孔复合材料在模拟人工体液（SBF溶液）中的耐腐蚀性能随HA添加量的增加而逐渐降低,适量的HA含量（0-5 wt.%）并不会显著降低材料耐腐蚀性能。在模拟人工体液（SBF溶液）体外矿化实验中,Ti-13Nb-13Zr基表面多孔复合材料随HA添加量的增加,诱导类骨磷灰石形成能力而逐渐增强。本论文所设计的中间致密Ti-13Nb-13Zr合金、表面多孔Ti-13Nb-13Zr/HA复合材料“梯度”结构材料,在烧结温度1150℃,HA添加量为5 wt.%时,不但能获得较高的力学相容性:抗压强度821 MPa,弹性模量15.1 GPa;适合骨组织细胞长入所需的孔隙参数:平均孔隙率47.5%,平均孔径400.1μm;而且还具备优异的类骨磷灰石形成能力。满足材料植入人体条件,在临床医学上具有一定的应用价值。