为了获得一种既有良好的生物力学性能，又有良好的生物活性和生物相容性的复合材料，设计了一种梯度涂层，采用宽带激光熔覆技术在Ti-6AI-4V合金表面成功地制备了梯度生物活性陶瓷涂层。 研究发现，在Ca/P=1.4条件下，涂层中CeO2加入量为0.4wt.﹪时，激光熔覆过程中催化合成HA+β-TCP的数量最大，涂层中Y2O3加入量为0.6～0.8wt.﹪时，催化合成HA+β-TCP的数量最大；在Ca/P=1.5条件下，CeO2的添加量在0.2～0.4wt.﹪时，催化合成HA+β-TCP的数量最多，Y2O3加入量为0.4～0.6wt.﹪时，催化合成HA+β-TCP的数量最大，偏聚在晶界上的稀土能够细化陶瓷涂层晶粒，提高陶瓷涂层的韧性。一定量的Y2O3和CeO2能够降低陶瓷涂层界面处裂纹敏感性。 涂层分为基材、合金化层以及生物陶瓷层三个层次，各层的结合界面处无裂纹，且界面呈犬牙交错的组织结构。合金化层中基底组织为Ti（Al，P，Fe，V），白色的共晶组织为Fe2Ti4O+AlV3，白色颗粒状组织为Al3V0.333Ti0.666。生物陶瓷涂层中基底组织为CaO+CaTiO3+HA，灰色颗粒相为α-TCP和β-TCP。白色颗粒相为TiO。生物陶瓷涂层表面形成的类珊瑚礁和短杆堆积结构，将会增加生物陶瓷涂层与骨组织的生物活性。 梯度生物陶瓷涂层与钛合金基体的结合强度在38.8 MPa以上。复合涂层试样平均拉伸强度为767.83 MPa，平均弯曲强度值为1671.65 MPa，涂层弹性模量平均值为13.98 GPa，与人体致密骨的弹性模量相当接近。这减少了骨头对植入体的应力屏蔽效应，可望为植入后的组织匹配和力学匹配提供有利条件。梯度生物陶瓷活性涂层的断裂韧性值高达6.46 MPa·m1/2。表明这种涂层具有良好的强韧性配合。梯度生物陶瓷活性涂层具有较低的摩擦系数和良好的耐磨性能，涂层磨损机理主要为粘着磨损。 生物陶瓷涂层植入成年健康狗股骨6周、12周和24周后没有出现过敏、排异及病变等生理反应。股骨6周、12周和24周后组织切片上未见明显纤维包囊、慢性炎症，组织形貌变性、组织坏死等症状。在Ca：P=1.4，添加0.6wt.﹪Y2O3条件下（即3号样品）宽带激光熔覆制备的生物陶瓷涂层最有利于成骨，具有最佳的生物活性和生物相容性。 含Y2O3和CeO2的生物陶瓷涂层随着浸泡时间的增加，类骨磷灰石在数量上增加。含稀土氧化物CeO2和Y2O3涂层对成骨细胞均无毒副作用。在加有CeO2的生物涂层材料中，当CeO2的加入量为0.4wt.﹪时，其表面的成骨细胞分化繁殖的量最多；在加有Y2O3的生物陶瓷涂层材料中，当Y2O3的加入量为0.8wt.﹪时，其表面的成骨细胞分化繁殖的量最多。成骨肿瘤细胞培养2天后，CeO2 0.4wt.﹪ 和Y2O3 0.6 wt.﹪～0.8 wt.﹪的生物陶瓷涂层表面表达的ALP分泌量最大，即成骨能力最快。培养6天后，0.4wt.﹪ 和Y2O3 0.6 wt.﹪～0.8 wt.﹪的生物陶瓷涂层表面表达的ALP分泌量最大，即往成骨细胞分化的趋势较强。

为了获得一种既有良好的生物力学性能，又有良好的生物活性和生物相容性的复合材料，设计了一种梯度涂层，采用宽带激光熔覆技术在Ti-6AI-4V合金表面成功地制备了梯度生物活性陶瓷涂层。 研究发现，在Ca/P=1.4条件下，涂层中CeO2加入量为0.4wt.﹪时，激光熔覆过程中催化合成HA+β-TCP的数量最大，涂层中Y2O3加入量为0.6～0.8wt.﹪时，催化合成HA+β-TCP的数量最大；在Ca/P=1.5条件下，CeO2的添加量在0.2～0.4wt.﹪时，催化合成HA+β-TCP的数量最多，Y2O3加入量为0.4～0.6wt.﹪时，催化合成HA+β-TCP的数量最大，偏聚在晶界上的稀土能够细化陶瓷涂层晶粒，提高陶瓷涂层的韧性。一定量的Y2O3和CeO2能够降低陶瓷涂层界面处裂纹敏感性。 涂层分为基材、合金化层以及生物陶瓷层三个层次，各层的结合界面处无裂纹，且界面呈犬牙交错的组织结构。合金化层中基底组织为Ti（Al，P，Fe，V），白色的共晶组织为Fe2Ti4O+AlV3，白色颗粒状组织为Al3V0.333Ti0.666。生物陶瓷涂层中基底组织为CaO+CaTiO3+HA，灰色颗粒相为α-TCP和β-TCP。白色颗粒相为TiO。生物陶瓷涂层表面形成的类珊瑚礁和短杆堆积结构，将会增加生物陶瓷涂层与骨组织的生物活性。 梯度生物陶瓷涂层与钛合金基体的结合强度在38.8 MPa以上。复合涂层试样平均拉伸强度为767.83 MPa，平均弯曲强度值为1671.65 MPa，涂层弹性模量平均值为13.98 GPa，与人体致密骨的弹性模量相当接近。这减少了骨头对植入体的应力屏蔽效应，可望为植入后的组织匹配和力学匹配提供有利条件。梯度生物陶瓷活性涂层的断裂韧性值高达6.46 MPa·m1/2。表明这种涂层具有良好的强韧性配合。梯度生物陶瓷活性涂层具有较低的摩擦系数和良好的耐磨性能，涂层磨损机理主要为粘着磨损。 生物陶瓷涂层植入成年健康狗股骨6周、12周和24周后没有出现过敏、排异及病变等生理反应。股骨6周、12周和24周后组织切片上未见明显纤维包囊、慢性炎症，组织形貌变性、组织坏死等症状。在Ca：P=1.4，添加0.6wt.﹪Y2O3条件下（即3号样品）宽带激光熔覆制备的生物陶瓷涂层最有利于成骨，具有最佳的生物活性和生物相容性。 含Y2O3和CeO2的生物陶瓷涂层随着浸泡时间的增加，类骨磷灰石在数量上增加。含稀土氧化物CeO2和Y2O3涂层对成骨细胞均无毒副作用。在加有CeO2的生物涂层材料中，当CeO2的加入量为0.4wt.﹪时，其表面的成骨细胞分化繁殖的量最多；在加有Y2O3的生物陶瓷涂层材料中，当Y2O3的加入量为0.8wt.﹪时，其表面的成骨细胞分化繁殖的量最多。成骨肿瘤细胞培养2天后，CeO2 0.4wt.﹪ 和Y2O3 0.6 wt.﹪～0.8 wt.﹪的生物陶瓷涂层表面表达的ALP分泌量最大，即成骨能力最快。培养6天后，0.4wt.﹪ 和Y2O3 0.6 wt.﹪～0.8 wt.﹪的生物陶瓷涂层表面表达的ALP分泌量最大，即往成骨细胞分化的趋势较强。