磨損是人工關節無菌松動和晚期失效的主要因素，鈦合金具有優異生物相容性和生物力學性能。本研究針對其耐磨性差的問題，首次采用全方位兩步離子注入的方法，在鈦合金表面先高靶溫（或高能量）注入 N+，再高劑量注入 O+，在鈦合金表面制備出具有高結合強度、高承載能力的 Ti-O—Ti-N 梯度膜。增強了鈦合金表面硬度，改善了表面與關節滑液的潤濕性，顯著提高了關節摩擦副雙方的耐磨性能。  技術指標：     改性后摩擦系數只是未改性的 1/8，UHMWPE 與兩步離子注入鈦合金摩擦時，耐磨性提高了 40 多倍，而且兩步離子注入鈦合金表面幾乎觀察不到磨痕。