碳／碳复合材料具有良好的生物相容性,结构和性能的可设计性,弹性模量等力学性能指标与人体骨骼相当,而被认为是最具潜力的骨修复材料之一。然而,碳／碳复合材料是生物惰性材料,植入体内后与骨组织之间仅是机械结合,不具有诱导骨组织再生的功能。此外,未经任何处理的碳／碳复合材料直接植入动物体内后会因摩擦使部分碳粉脱落,产生一些碳碎片。这些缺点限制了碳／碳复合材料作为骨修复材料的应用。在碳／碳复合材料表面制备生物陶瓷涂层,可以赋予材料表面生物活性,提高种植体与周围组织间的结合强度,减少游离碳颗粒的产生。本文通过杂交波尔山羊的体内植入实验,对课题组前期采用等离子喷涂工艺制备的碳／碳复合材料+羟基磷灰石涂层(C／C+HA)种植体的生物相容性进行了研究。后期对碳／碳复合材料进行表面改性,通过仿生法在材料表面沉积钙磷矿物,并对表面改性和仿生沉积的工艺方法进行了研究。为了加快钙磷薄膜的沉积速度,还尝试加速钙化溶液浸泡和电化学沉积的方法在碳／碳复合材料表面制备钙磷沉积。为期60天的动物体内植入实验证实,C／C+HA涂层复合材料具备良好的生物相容性。材料的植入没有引起炎性反应和急性中毒反应,没有对试验动物的循环系统、消化系统、呼吸系统造成损伤。组织学观察表明,纯C／C表面与制备了HA涂层的表面均表现出良好的骨组织改建形貌；但HA涂层表面的结缔组织膜的厚度明显比纯C／C表面小,剥落的碳颗粒也明显减少。说明HA涂层的制备进一步提高了纯C／C种植体的骨组织相容性,改善了种植体表面的骨传导功能,并大大减少了碳粉剥落的可能性。表面改性试验及随后的模拟体液浸泡试验结果表明,C／C具备微弱的在模拟体液当中诱导钙磷沉积的能力。在模拟体液当中浸泡4天后,可以在表面获得少量的钙磷沉积,沉积物数量随着浸泡时间的延长而明显增多。使用浓硝酸、双氧水、酸性高锰酸钾、过硫酸铵等强氧化剂处理C／C,可以增加材料表面含氧官能团的含量,增强材料在模拟体液当中诱导钙磷沉积的能力。气相表面改性可以增加材料表面含氧官能团的含量,随着温度的升高,含氧官能团的含量增多。但是,气相表面改性对材料诱导矿化性能的改善不如液相氧化显著,温度较高时还会损害材料的结构稳定性。在液相氧化的基础上,再对材料进行气相氧化处理,并不能进一步增强材料的诱导矿化性能。通过加速钙化溶液浸泡或电化学沉积的方法,可以在碳／碳复合材料表面获得连续的钙磷沉积,但沉积物比较疏松。