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近等原子比的NiTi形状记忆合金（NiTiSMA）独特的形状记忆效应、超弹性和良好的生物相容性,使其成为最具开发潜力的生物医用材料之一。本试验采用高功率连续波固体Nd-YAG激光辐照,在置于N2反应室中的NiTi形状记忆合金表面制备激光气体氮化层。利用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDX）、X-射线衍射仪（XRD）、傅立叶转换红外光谱（FTIR）、恒电位仪、锁相放大器、摩擦磨损试验机对多种功能激光表面改性层的微观组织、结构、表面形貌、电化学腐蚀及摩擦磨损性能进行了系统研究,并对NiTi形状记忆合金表面改性层在模拟人体体液中的电化学腐蚀性能、类骨磷灰石形成能力进行了探讨。 选择适当的激光辐照工艺参数,可获得致密的TiN增强金属基复合材料（MMC）梯度氮化层,氮化层的表面被厚度为1-2μm的TiN陶瓷层封闭,氮化层内部TiN增强相呈梯度分布。扫描电镜（SEM）及能谱（EDAX）分析结果表明,MMC氮化层与基体NiTi合金间存在良好的冶金结合,界面处成分均匀过渡,表面Ni含量极低。 NiTi记忆合金激光气体氮化层的硬度随涂层组织呈梯度变化,表层显微硬度可达1300Hv以上。氮化层的磨损机制是TiN颗粒被挤压和复合材料基体的犁削,表面改性层的存在明显地改善了NiTi合金的抗磨损性能。基材较氮化层磨损得严重;相同时间内氮化层的磨损量远少于基材的磨损量;氮化层的磨痕深度比基材浅,NiTi合金经激光气体氮化后其抗磨损性能提高了3倍。 电化学性能测试说明激光气体氮化可以有效的抑制腐蚀反应的发生。经激光表面改性后,腐蚀电位提高了约100mV,击穿电位提高了约500mV,而腐蚀电流却降低了一个数量级。EIS测试表明激光气体氮化使NiTi合金的界面反应电阻相对于基体材料提高了50倍左右,CPE值仅为基体材料的42%,从而可以有效的抑制对人体有害的Ni2+的释放。 生物矿化试验说明激光改性所获得的氮化层具有优异的生物相容性。经过适当的酸碱处理后,样品在模拟人体生理溶液（SBF）中浸泡可诱导类羟基磷灰石（HA）的沉积。表面沉积物Ca、P摩尔比为1.47,接近人体骨羟基磷灰石摩尔比1.67。在表面生长