كلسيم فسفات‌ها و به طور خاص هيدروكسي‌آپاتيت مناسب‌ترين بيومتريال براي جايگزيني استخوان مي‌باشند چرا كه تركيب شيميايي و ساختاري شبيه به قسمت معدني استخوان دارند و در نتيجه زيست‌سازگاري بسيار خوبي با استخوان خواهند داشت. اما خواص مكانيكي ضعيف و شكنندگي اين مواد، استفاده از آن‌ها را به عنوان بيومتريال محدود كرده است. از طرفي تيتانيوم و آلياژهاي آن به ويژه Ti-6Al-4V به خاطر داشتن چقرمگي زياد و خواص مكانيكي مناسب، مي‌توانند جايگزين بسيار خوبي براي استخوان باشند. آلياژ Ti-6Al-4V از مقاومت خوردگي خوبي برخوردار است اما به دليل دارا بودن يونهاي مضري چون آلومينيوم و واناديوم مورد سوال قرار گرفته است. آلومينيوم موجب ممانعت از رشد كريستالهاي آپاتيت در محيط بدن مي شود همچنين در مورد خطرات ناشي از افزايش غلظت آلومينيوم در اعضايي مانند استخوان ها، شش ها و مغز نگراني هايي وجود دارد. واناديم نيز از سميت بالايي برخوردار است. قابليت انحلال واناديوم در نواحي فيزيولوژيك اجازه مي دهد تا اين ماده به آساني به خون و نهايتا ادرار منتقل گردد. در گزارشات كلينيكي نشان داده شده است كه در بسياري از موارد پيوند مناسبي بين استخوان و ايمپلنت تيتانيومي برقرار نمي‌شود. از اين رو بهترين راه براي ساخت ايمپلنت‌هاي استخواني تحت بار، استفاده از خواص مكانيكي تيتانيوم در كنار خواص بيولوژيكي كلسيم فسفات‌ها مي‌باشد. بدين منظور نانو ذرات هيدروكسي‌آپاتيت بر روي تيتانيوم و يا آلياژهاي آن مثل Ti-6Al-4V پوشش دهي مي‌شود. براي لايه نشاني هيدروكسي آپاتيت بر روي آلياژهاي تيتانيومي روشهاي متفاوتي استفاده مي گردد. كامپوزيت سازي و اصلاح سطح توسط FSP، بهبود خواصي مكانيكي و اصلاح سطح بوسيله اصلاح ساختار آلياژها و همچنين افزودن ذرات زيست‌سازگار و بايواكتيو HA-TiO2توسط چند مرحله فرآيند اصطكاكي اغتشاشي (MS-FSP) قابل انجام است. بوسيله FSP روي سطح اين آلياژها مي توان ساختاري ريز دانه و بدون نقص ايجاد نمود كه ذرات فاز ثانويه در آن به صورت همگن پخش شده اند. اين امر موجب بهبود خواص مكانيكي و بيولوژيكي سطح مي گردد.

در اين پروسه، ساختار كامپوزيتي با ذرات كلسيم فسفاتي بر سطح آلياژ Ti-6Al-4V ايجاد گرديد. پخش اين ذرات با استفاده از روش فرآيند اصطكاكي اغتشاشي همزمان با تغييرشكل پلاستيك شديد سطح صورت گرفت. ذرات كلسيم فسفات در مقياس نانو در زمينه آلياژ تيتانيوم پخش شدند. اين سطح اصلاح يافته كامپوزيتي شرايط ايده آلي را براي لايه نشاني فيلم هيدروكسي‌آپاتيت بر زيرلايه‌ي فلزي فراهم مي‌كند كه از آن جمله مي‌توان به موارد زير اشاره كرد: \\ايجاد توپوگرافي سطحي مناسب و رافنس بالا بر روي سطح كه به نوبه‌ي خود بر روي قدرت تشكيل پيوند در مرحله لايه نشاني اثر گذار است. بهبود مقاومت به خوردگي سطح در محلول شبيه سازي شده‌ي بدن نسبت به حالت غيركامپوزيتي، افزايش پروفيل سختي در فواصل نزديك به سطح و به مراتب بهبود مقاومت سايشي. كاهش اختلاف ضريب انبساط حرارتي سطح و زيرلايه به واسطه‌ي ذرات كامپوزيت ساز كلسيم فسفات نيز از دست آوردهاي اين نانو كامپوزيت است. بررسي خواص ريزساختاري، با استفاده از ميكروسكوپ نوري، ميكروسكوپ الكتروني روبشي، ميكروسكوپ نيروي اتمي، آناليز طيف سنجي تفرقي انرژي انجام شد. به منظور مطالعه رفتار سايشي از روش پين روي ديسك استفاده گرديد. مطالعه خوردگي نيز با استفاده از روش پلاريزاسيون صورت گرفت.