作為一種長期植入人體的生物材料，不僅要具有良好的生物力學性能，而且還要有優異的耐蝕性和生物相容性。大多數植入金屬生物材料在溶液中易于失去電子，因此，他們生物環境中非常容易發生腐蝕，這通常導致炎癥和植入物疏松。另外，它們低的表面硬度，高的摩擦系數，較差的耐磨性也限制了它們在金屬生物材料方面的應用。

    氧化物涂層

    1.熱氧化物技術（TO）

    熱氧化技術廣泛應用于表面工程改善化學純鈦及鈦合金基于接近于600℃的腐蝕和耐磨性能。通過耐磨性測試，有熱氧化層的試樣的耐磨損性有明顯的提高。相比于未經處理的試樣，有熱氧化層的試樣磨損體積減少了四到六倍。性能大幅度提高的主要原因是由于形成了硬的氧化層和氧化層底下的擴散層。

    2微弧氧化（MAO）

    微弧氧化，也叫做等離子體氧化或者陽極火花沉積，是一種在金屬表面制備硬的，薄的氧化層的表面改性技術。Xue等人在Ti-6Al-4V表面通過微弧氧化在鋁酸鹽溶液中制備得到了陶瓷氧化層。涂層主要由金紅石型的TiO2和TiAl2O5化合物組成。氧化層中的TiO2的氧化層會由表及里的增多，而TiAl2O5正好相反。壓痕測試顯示，通過微弧氧化以后的硬度明顯提高，同時，隨著TiO2膜厚的增加，硬度會增加。微弧氧化涂層的動力學是由表面控制的，很大程度上是取決于所加的電流密度與反應的時間。

    除了鈦和鈦合金以外，微弧氧化在鎂合金防腐蝕耐磨損方向也有廣泛的應用。AZ91D鎂合金在鋁酸鹽和氟化氫溶液中恒定的電流密度下通過微弧氧化處理后的耐蝕性能會提高超過100倍。因為所形成的陶瓷氧化層中包含有尖晶石型氯酸鎂相。然而，微弧氧化膜普遍都有類似于泡沫狀狀的空隙，這會影響其耐蝕和耐磨損性能。

    3陽離子注入

    陽離子注入能夠用于提高金屬離子的耐蝕性耐磨性同樣也能提高金屬材料的生物相容性。離子注入包括傳統的束線離子注入和等離子體浸入注入法。傳統的豎線離子注入法，離子束通過高壓加速，然后轟擊基體表面。

    4溶膠凝膠法

    溶膠凝膠法所得到的氧化膜或者是二氧化硅，三氧化二鋁，二氧化鋯的涂層能被沉積在金屬上，來保護基體不受磨損和腐蝕。溶膠凝膠過程又稱為化學溶液沉積，是一種濕化學法，其過程一共包括五個步驟：（1）水解和縮聚；（2）凝膠化；（3）陳化；（4）干燥；（5）稠化和結晶。相比于傳統的薄膜過程，溶膠凝膠法更容易控制膜的化學組成成分和膜的微觀結構通過低成本簡單的儀器設備。

    5熱噴涂技術

    熱噴涂制備得到的膜也能提高生物金屬植入物材料的耐蝕性和耐磨性。熱噴涂技術是利用熱源將噴涂材料加熱至熔化或半融化狀態，并以一定的速度噴射沉積到經過預處理的基體表面形成涂層的方法。

    類金剛石（DLC）膜層

    類金剛石膜有很高的耐磨和耐蝕性能，化學惰性，高電阻系數，紅外透明度，高折射率和平滑表面。它的這些優點致使它在整形外科，心血管方向，和牙科等方面有廣泛的應用。很多用碳作為前驅體的材料的表面改性技術能夠得到DLC膜，包括離子束沉積，等離子輔助的化學氣相沉積，陰極真空電弧，離子電鍍，等離子浸入離子注入和沉積，磁控濺射，脈沖激光沉積等。

    抗菌涂層

    在生物植入過程中被細菌感染是生物醫學領域很危險的事情。在美國，據報道每年在260萬人中有11200的人在矯形外科植入手術中發生了感染。細菌感染不僅會給病人帶來痛苦與折磨，也會增加醫療成本。在嚴重的案例中，假體的需要進行修正手術甚至是移植手術。然而，假體矯正手術的的成功的可能性會減小，因為長時間的手術時間會增加被感染的概率，增加瘢痕組織的形成等危害。因此，研究發展植入體繁榮抗菌性能是非常有必要的。

    生物植入的相關感染是由于細菌的粘附，并伴隨著植入體內最終導致生物膜菌的形成。細菌與植入體相互作用的第一步也是最重要的一步是細菌粘附在植入體的表面。因此，為了防止植入體的感覺，組織細菌粘附是重要的一步。基于這一要素，為了防止植入的相關感染，材料科學家嘗試著在植入體表面加入抗菌藥物。抗菌藥物至于人造生物材料可以被分為兩類（無機和有機抗菌藥物）：有機抗菌藥物包括抗生素，例如頭孢霉素，萬古霉素等，以及抗體，例如免疫球蛋白（G，A,D,M,E）；無機抗菌藥物包括銀相關的藥物，該有二氧化鈦，氧化鋯，碳化膜等。