骨缺损、骨折是常见的骨科疾病，其治疗常依赖骨组织替代材料的应用。开发新型电活性骨组织替代材料对于促进骨组织修复、再生和缩短康复周期有潜在临床治疗应用前景。本文在依据生物机体、组织和生物分子的电活性和硬骨组织替代材料的生物活性理论基础上，开展了对铌酸钾钠压电陶瓷的制备及其性能的研究。在粉末制备过程中，对铌酸钾钠粉体制备的粒径分布、热重差热分析、显微形貌观察、物相分析及相应粉体制备的陶瓷的致密度和压电常数的测定的实验基础上，确定了球磨时间为8h，煅烧温度为700°C是铌酸钾钠粉体制备的最佳工艺路线。在陶瓷制备过程中，对不同烧结温度的铌酸钾钠陶瓷的致密度、压电常数和亲疏水性的测试分析中发现：随着烧结温度的升高，陶瓷致密度升高，且其压电常数也随之升高，然而当烧结温度接近熔融温度时，元素挥发导致物相偏析，压电相成分减小，压电常数降低；在低烧结温度时，陶瓷表面空隙率大，陶瓷表现超亲水，当烧结温度达到一定程度时，陶瓷表面孔隙率急剧减小，陶瓷表面水滴的接触角不随着接触时间增长而减小，烧结温度接近熔融温度时，生成了亲水性的杂质相成分。在陶瓷极化过程中，发现温度对与陶瓷的极化过程影响最为明显，而保持一个温和的极化温度如50°C而控制合适的极化电场如2.5kV/mm时，通过控制极化时间来控制铌酸钾钠陶瓷内部电偶极子的极化偏转程度，实现对陶瓷压电常数的可控操作。在压电陶瓷表面电势测试过程中，发现极化后的铌酸钾钠陶瓷片的两个面分别呈现不同的极化属性，电偶极子的剩余极化效应在陶瓷表面累积，随着铌酸钾钠压电陶瓷的极化程度增加，压电常数增大，陶瓷正反面的电势分别增大、差异愈加显著。在压电陶瓷仿生矿化研究过程中，发现铌酸钾钠陶瓷的负电势表面对钙磷盐的矿化沉积影响显著，能在短时间内促成陶瓷材料表面形成钙磷盐仿生矿化膜层，而正电势表面则不利于钙磷盐的沉积，在正电势表面则只有NaCl的沉积。在压电陶瓷的蛋白吸附和细胞活性的研究过程中，发现BSA蛋白在正电势和负电势表面的吸附量均高于未极化的陶瓷表面，其吸附机理可能一方面是由于陶瓷表面电势的驱动力，另一方面也是由于蛋白分子中同时具有正、负电性的表观基团的结构；而在不同烧结温度下得到的铌酸钾钠陶瓷均无明显细胞毒性，生物安全性良好，且低温下烧结的陶瓷表面的孔隙率大，亲水性强，利于细胞存活。本文采用先进的开尔文探针显微镜模式直接表征了压电陶瓷在极化后的表面电势，直观的说明了其静电势随陶瓷压电常数变化的关系，相比目前常用的热刺激去极化电流法表征陶瓷极化后的电活性效应更真实的反应人体体内实验环境中的情况。而陶瓷制备工艺的探讨则表明陶瓷制备直接关系到陶瓷后期极化工艺能否稳定控制陶瓷压电常数和陶瓷的生物医用性能。本文研究内容及结果对于后期铌酸钾钠压电陶瓷与生物界面之间的研究探讨有重要参考意义。