钛合金因具有良好的生物相容性、力学性能被广泛应用于骨科植入物材料。随着人口老龄化程度的加深，以及人均医疗保健消费支出的增加，我国骨科植入医疗器械行业市场规模保持快速增长的趋势，预计2025年将达到720亿元左右。目前对植入物材料加工和表面改性是独立进行的，把两者结合起来形成一条完整工艺链，从而实现成形、改性协同制造的研究较少。
本项技术“气液介质电火花-等离子喷涂”骨科植入物制造工艺链可实现植入物的电火花成形加工及等离子喷涂表面改性的有效协同，利用气液混合介质电火花加工工艺提高成形加工质量，并通过生成合适的表面形貌提高后续喷涂质量，全面提升骨科植入物制造水平。
核心技术难点分析：（1）利用氮气介质在放电通道的高温环境下与表面的钛元素原位发生反应生成性能稳定且良好生物相容性的TiN 相，如何生成均匀的TiN层是一技术难题。（2）在等离子喷涂制备羟基磷灰石微孔生物涂层时，是利用涂层中混入气化点低的造孔剂，然后烧结法去除造孔剂获得微孔涂层，若造孔剂和羟基磷灰石/石墨烯同时送粉，在高温条件下，造孔剂会发生热分解，如何实现两者的共沉积是一技术难点。