羟基磷灰石（HA）具有优异生物相容性、骨传导性和生物活性等综合性能,具有与人体骨骼系统中的磷灰石相似的矿物相,可用于开发骨组织的生物替代物或改善其功能。然而,HA脆性高,难以满足硬组织替代物的性能要求,这限制了其作为骨替代材料的应用。碳纳米管（CNTs）结构独特,密度低,物理和力学性能优异,是复合材料的理想增强相。因此,研究人员已开展了制备CNT/HA复合材料的研发工作。然而,CNTs和HA之间较差的润湿性和弱物理界面结合通常导致CNTs增强效果不佳、复合材料力学性能不足;CNTs用于生物材料的毒性问题也备受争议。本文主要研究了采用多原位合成工艺制备新型CNT-胶原（Col）@HA（CNT-Col@HA）复合材料的工艺与性能,探讨了Col含量、p H值、CNTs含量对CNT-Col@HA复合粉末合成效果的影响;通过冷压工艺制备了CNT-Col@HA块体复合材料,研究了增强相含量对CNT-Col@HA复合材料组织和力学性能的影响,初步探究了CNT-Col@HA复合材料的生物学性能,获得了具有较好力学性能和生物学性能的CNT-Col@HA复合材料。在CNT-Col@HA复合粉末的合成研究中,通过化学气相沉积法原位合成了CNT/HA复合粉末;通过功能化修饰成功在CNTs表面枝接了羟基、羧基等官能团;采用原位液相法将Col包覆在CNTs表面获得了CNT-Col/HA;采用原位化学沉淀法合成了CNT-Col@HA复合粉末。结果表明:在CNTs与Col的质量比为1:4、p H=10～11条件下,实现了Col、HA对CNTs的紧密包覆;HA沿着Col层均匀成核、生长成为HA沉积层,形成的HA包覆层较厚且厚度均一。研究了CNTs含量对CNT-Col@HA复合材料物理和力学性能的影响。物理性能研究表明:CNT-Col@HA复合材料的相对密度低于CNT/HA复合材料和纯HA块体;CNT-Col@HA复合材料硬度较低。力学性能研究表明:3wt.%CNT-Col@HA复合材料抗弯强度和断裂韧性分别为90.6MPa和2.81MPa·m^1/2,相比纯HA块体分别提高了74.2%和274.6%。组织分析表明:3wt.%CNT-Col@HA复合材料通过CNTs拔出和桥连、Col中间层使CNTs增强相与HA基体之间形成紧密化学结合等综合作用提高了复合材料力学性能。初步探究了CNT-Col@HA复合材料的生物学性能。采用CCK法对进行的细胞毒性测试表明:CNT/HA粉末存在细胞毒性,CNT-Col@HA粉末无细胞毒性。成骨细胞（MC3T3-E1）在CNT-Col@HA复合材料表面生长形态较佳,该材料有利于细胞的攀附增殖,具有更优异的成骨矿化性能。