金属基-陶瓷涂层复合材料作为生物医用材料,可以综合金属和陶瓷材料各自的优点。本文设计制备了一系列用于涂覆在Ti6Al4V基体表面的生物活性陶瓷涂层材料。在Gomez等人研制的生物陶瓷涂层材料的基础上,通过在系统中引入一定量的B₂O₃部分替代SiO₂、CaF₂部分替代CaO,达到调节陶瓷涂层材料的热膨胀系数及生物活性的目的。用经验公式计算各个配方的热膨胀系数以减少试验的盲目性,采用熔融法于1350℃熔制生物陶瓷涂层材料。通过将生物活性陶瓷浸泡在37℃的模拟体液（SBF）中不同时间后,表面形态和组成的改变来证明陶瓷涂层材料的生物活性。运用热膨胀仪测量各个配方生物陶瓷的热膨胀系数和软化点温度,用SEM, XRD, ICP, FTIR和EDS等对生物陶瓷涂层材料的形貌、物相组成以及SBF浸泡后的表面形貌和成分进行表征。试验结果表明,系统中引入B₂O₃能够起到调节热膨胀系数的作用,其中6P64-B5-F4的热膨胀系数为10.1×10^-6/℃,与Ti6Al4V的热膨胀系数最为接近;6P64-B11-F4的热膨胀系数为8.7×10^-6/℃,与激光氮化后的TiN的过渡层的热膨胀系数最为接近。CaF₂的引入使生物陶瓷中出现氟磷灰石相。模拟体液（SBF）浸泡10天后,能够在材料表面形成HCA层,且氟磷灰石晶粒的出现有助于提高生物陶瓷涂层材料的生物活性。