生物医用金属材料生物力学性能好,但生物相容性较差,植入人体的骨替换材料需要每十年更换,这不仅会给病人带来疼痛,还会增加生物材料的消耗,开发同时具有良好生物活性和生物力学性能较好的生物材料迫在眉睫。本论文采用激光熔覆技术,在力学性能良好的钛合金Ti6Al4V表面制备掺杂硅藻土（DE）的Ca-P生物陶瓷涂层,并利用现代测试技术,对涂层的微观组织结构、生物性能进行研究,取得以下研究成果。（1）激光熔覆制备掺杂DE生物陶瓷涂层主要物相有HA(Ca10（PO4）6（OH）2)、TCP（Ca3（PO4）2）、CaSiO4、CaTiO3、Ca5（PO4）2SiO4。当固定P=4.8kW,涂层表面产生较多的孔洞且涂层表面粗糙,随着扫描速度的增大,涂层表面存在的孔洞逐渐减少;当固定P=5kW,P=5.2kW,涂层表面较平整且孔洞较少。当功率参数固定时,随着扫描速度的增加,涂层的裂纹数量和裂纹宽度增加,涂层的平均显微硬度逐渐下降,涂层的厚度增加。当固定扫描速度时,随着功率的增加,涂层的裂纹数量先减少然后增加,涂层的显微硬度降低,当P=5kW,V=7mm·s-1,涂层的显微硬度较高,并且涂层的裂纹较少,少量的裂纹有助于成骨细胞的生长。陶瓷涂层经过模拟体液（SBF）浸泡的时间越长,陶瓷涂层表面沉积的类骨磷灰石越多,涂层增加的重量越大,浸泡初期,陶瓷涂层具有较高的降解速率,最高降解速率达到51.6g·m-2。陶瓷涂层与细胞共同培养6天的结果显示,涂层表面的成骨细胞数量与形态良好,且细胞呈垛叠生长,表明涂层具有良好的生物相容性。综合分析可知,当P=5kW,V=7mm·s-1的工艺参数下的生物陶瓷涂层具有良好的微观组织结构和生物性能。（2）在上述优化的工艺参数P=5kW,V=7mm·s-1下,制备不同DE含量生物陶瓷涂层。XRD表明,与没有掺杂DE的陶瓷涂层相比,掺杂DE的陶瓷涂层出现CPS和Ca2SiO4新相,涂层具有HA、TCP、CaSiO4和CPS等生物活性相,掺杂10wt%DE陶瓷涂层的振动峰为1011cm-1附近出现HA和TCP特有的P-O特征峰强度明显提高。掺杂DE陶瓷涂层的裂纹减少,且显微硬度增加,显微硬度最大值达到1778HV,掺杂5wt%DE和10wt%DE的涂层的裂纹较少,平均显微硬度较大。生物相容性实验结果表明,掺杂DE的陶瓷涂层对成骨细胞无毒性并且有增殖作用,掺杂DE涂层表面的成骨细胞具有较强的粘附能力,细胞伪足紧贴涂层,DE=10wt%的陶瓷涂层的OD值最大,表现良好的生物相容性。掺杂DE陶瓷涂层经过SBF浸泡的时间越长,陶瓷涂层表面沉积的类骨磷灰石越多,且涂层表面HA的特征衍射峰逐渐增强,DE=10wt%陶瓷涂层表现良好的生物活性和生物相容性。（3）XRD研究表明,不同Ca/P陶瓷涂层中存在HA、TCP、CaSiO4、CaTiO3和CPS等物相,随着Ca/P的增大,TCP特征衍射峰的强度逐渐减小,CaTiO3的特征峰的强度逐渐变强。随着涂层Ca/P的逐渐增大,陶瓷涂层中的横向裂纹以及纵向裂纹明显逐渐减少,涂层的平均硬度逐渐增强。MG63与细胞共同培养的实验结果显示,随着时间的增加,陶瓷涂层表面的细胞数量增加且能让成骨细胞保持良好的形态生长,陶瓷涂层具有良好的细胞相容性,对成骨细胞无毒性且有增殖作用,细胞粘附图表明成骨细胞丝状伪足贴附涂层生长,Ca/P=1.40的生物陶瓷涂层具有较多的细胞,具有良好的生物相容性。从不同Ca/P对生物陶瓷涂层的生物活性影响分析可知,Ca/P=1.40的生物陶瓷涂层经过SBF浸泡之后,涂层表面沉积较多的类骨磷灰石,表现出良好的生物活性。不同Ca/P陶瓷涂层的降解能力良好,且随着时间的增长,涂层的重量增加。Ca/P=1.40的生物陶瓷涂层具有良好的生物活性与生物相容性。