Ti-6Al-4V具有优良的机械力学性能及生物相容性,近年来被视为极具应用潜力的医用金属材料,被广泛应用于硬骨替代植入体。然而,由于其属于生物惰性金属,植入人体后,很难与人体组织形成良好的骨性结合,同时,由于其表面硬度低,耐磨性能不理想,从而导致植入体的无菌松动。这两方面原因阻碍了其在临床上的广泛应用,因此提高钛合金表面硬度,改善其耐磨性和抗腐蚀性及生物活性具有重要意义。为此,本文将激光织构化技术和等离子体渗氮技术相结合,制备具有织构化的渗氮层,通过调控表面形貌和表面物相组成,以改善Ti-6Al-4V合金的生物活性,同时提高其表面硬度及耐磨性能。结合X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、激光共聚焦扫描显微镜（LSCM）等方法,分别对激光织构化（LT）表面、等离子体渗氮（PN）表而及激光织构化/等离子体渗氮（LT/PN）表面的物相、表面形貌、截面显微组织、渗氮层的元素分布以及渗氮动力学等进行了分析。并对各种表面的润湿性能、体外生物活性及矿化动力学、耐腐蚀性以及摩擦磨损特性等进行了系统的研究和分析。得到的主要结论如下:PN、LT及LT/PN处理后的TC4表面物相以Ti、TiN及Ti2N为主。经过LT及LT/PN处理后的表面形成了点阵状的织构形貌。PN处理降低了样品表面粗糙度,而LT和LT/PN增大了表面粗糙度。经过PN和LT/PN处理后,样品表面均形成了一层均匀致密的渗氮层。渗氮温度和保温时间均能影响渗层的厚度。温度越高,氮原子的扩散系数越大。本研究中氮原子的扩散激活能约为156.06kJ/mol,渗层厚度的经验公式为:d=1.99 ×10-3（?）。织构化形貌或氮化层的形成有效改善了 TC4表面润湿性能和生物活性,其中LT/PN复合处理的织构化氮化层的亲水性和润湿性能最好,而且更有利于诱导羟基磷灰石的沉积,表现出优良的体外生物活性。与TC4基体相比,经过LT、PN、LT/PN改性的表面均表现出较低的腐蚀倾向性。然而,LT处理的表面腐蚀电流密度和腐蚀速率远高于TC4基底,模拟钝化膜电阻与TC4基底相差不大,因此LT处理的表面对SBF溶液的耐腐蚀性降低。而PN和LT/PN处理的表面的腐蚀电流密度和腐蚀速率远低于TC4基底,同时,模拟钝化膜电阻明显增大,尤其是LT/PN处理织构化氮化层表面,在SBF溶液中表现出更加优良的耐腐蚀性。摩擦磨损测试结果表明,经过LT、PN和LT/PN改性处理后,TC4合金表面硬度提高,表面摩擦系数、体积磨损率、体积磨损量均减小。TC4基底磨损机制主要包括磨粒磨损,粘着磨损和氧化磨损。LT处理的样品磨损机制以磨粒磨损和黏着磨损为主。PN和LT/PN处理的样品则主要表现为磨粒磨损。其中,LT/PN复合处理表面具有最佳的耐磨性。综上可知,LT/PN方法制备的具有织构化形貌的氮化层较单独的LT或PN技术改性的表面具有更加优良的润湿性、体外活性、耐磨性及耐腐蚀性能,因此,织构化技术与等离子渗氮技术结合将更有效提高钛合金表面的综合性能,可推广到更广泛的应用领域。