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本发明公开了一种TiNb合金的表面处理方法，该方法为：一、将TiNb合金片打磨光亮后超声除油，冲洗后自然风干；二、将硝酸银和硝酸钙溶解于双氧水溶液中，得到混合溶液；三、将混合溶液加入水热合成反应釜中，并放入风干的TiNb合金片，置于烘箱内水热反应；四、取出后冲洗，风干，得到表面覆着TiO2薄膜的TiNb合金片。本发明方法在相对低的温度下即可实现，避免了传统热处理方法引起的钛合金基体力学性能的恶化问题。采用本发明方法制备得到的TiO2薄膜材料具有良好的生物活性，可在模拟体液中快速诱导羟基磷灰石在其表面沉积。此外，单质Ag在TiO2薄膜中均匀分布，赋予了该薄膜材料优异的抗菌能力。