本文采用熔体挤出方法制备了自增强高密度聚乙烯(HDPE)和羟基磷灰石(HAP)／HDPE复合材料。通过SEM观察、DSC分析、WAXD分析与力学性能测试，研究自增强HDPE的微观结构特征及挤出工艺对其微观组织和力学性能的影响；研究HAP含量、偶联剂含量对HAP／HDPE复合材料的微观组织和力学性能的影响。采用体外毒性细胞实验和体内植入实验对HAP／HDPE复合材料的生物相容性进行初步评价。 结果表明：自增强HDPE试样径向呈现皮芯结构。由表皮，中间层和芯部三部分组成。表皮的结晶度最高，芯部与普通注塑试样组织最相像，中间层由大量的纤维状晶体组成。挤出温度、口模温度是影响自增强HDPE试样微观组织和力学性能的主要因素，其中挤出温度占主导地位，随着挤出温度的降低试样的结晶度和力学性能先升后降；口模温度主要影响试样表层HDPE的结晶，并对已纤维化的晶体解取向起决定作用，随着口模温度的降低，试样的力学性能有小幅的提升。挤出温度为130℃、口模温度为0℃、挤压比为12时制备的自增强HDPE试样力学性能最佳，拉伸强度为220.6 MPa、抗弯强度为152.9 MPa、弹性模量为14.7 GPa。 结果表明：添加偶联剂能降低HAP颗粒的表面能，有效地抑制其团聚，并能提高HAP颗粒与HDPE之间的界面结合能力；随着HAP含量的提高，HDPE基体的结晶度不断提高，且结晶体的尺寸更加均一；当偶联剂含量为2％、HAP含量为20％时复合材料的力学性能最佳，其拉伸强度为234.6 MPa、抗弯强度为167.9MPa、弹性模量为18.6 GPa。体外细胞毒性实验表明：细胞数量、形态和生长都正常，即材料无毒性；体内植入实验表明：材料植入30天后，淋巴细胞大量减少，代之以纤维结缔组织，小血管增多，炎性细胞程度≤1级，囊壁形成至少为2级，均符合生物材料评价标准，即生物相容性好。