缠绕型多孔金属因内部具有三维贯通结构和100%开孔率（利于体液传输、骨诱导和骨整合）以及简单可调的力学性能,特别是优秀的塑韧性（利于长期的植入）等特点,在骨科医用材料领域受到广泛的关注,但是低的强度和弹性模量限制其在受力载荷下的骨填充和骨修复的应用。为了进一步拓展缠绕型多孔金属的应用,本文以缠绕型多孔金属为骨架,提出三种强化缠绕型多孔金属的方法。从制备工艺、组织结构、力学性能和生物学评价方面阐述各种强化方式的优缺点,为其临床应用提供理论与实验依据。主要结论如下:采用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）作为粘结剂强化缠绕型多孔钛。研究表明:PMMA强化的缠绕型多孔钛依然保持多孔金属的特性,仅仅是自由节点变为固定节点。在孔隙率为55%时,原始的缠绕型多孔钛的拉伸弹性模量为0.03 GPa,PMMA强化后的缠绕型多孔钛的拉伸弹性模量为1.02 GPa,增幅达到3300%,效果优于传统的高温烧结。采用纯镁作为第二相强化缠绕型多孔钛。（1）通过渗透铸造工艺将纯镁渗进缠绕型多孔钛,制备了一种实体结构的钛镁复合材料（p-Ti/Mg）。当孔隙率为46.4%-62.9%之间时,原始的缠绕型多孔钛的强度在11.5 MPa-58.4 MPa之间,压缩弹性模量在0.26 GPa-2.15 GPa之间。纯镁强化后形成的p-Ti/Mg复合材料的平台强度在175MPa-246 MPa之间,弹性模量在22 GPa-47 GPa之间,力学性能与密质骨匹配,适合受力载荷下的骨植入。（2）通过渗透铸造和腐蚀工艺制备了一种梯度多孔钛镁复合材料（Gp-Ti/Mg）。Gp-Ti/Mg复合材料是由表层缠绕型多孔钛+心部实体钛镁复合材料组成。Gp-Ti/Mg复合材料较p-Ti/Mg复合材料更具有优秀的骨整合能力。（3）新型钛镁复合材料（包括p-Ti/Mg复合材料和Gp-Ti/Mg复合材料）,主要是利用镁的可降解性,在植入前期提供足够的强度,后期其多孔性能凸显。但是由于接触腐蚀、接触外表面面积增加等原因,使得腐蚀速度过快从而限制其应用。采用纯钛作为第二相强化缠绕型多孔钽。通过铸造+腐蚀工艺制备了一种梯度多孔钛钽复合材料（Gp-Ta/Ti）。Gp-Ta/Ti材料是一种表面多孔而心部实体结构的材料,其表面缠绕型多孔钽层利于体液传输、骨诱导和骨整合等,心部实体结构能够提供与自然骨相匹配的力学性能。Gp-Ta/Ti材料显微结构中钛相和钽相互相独立,继承了缠绕型多孔材料优异的性能,具有优异的生物相容性。Gp-Ta/Ti材料结构合理,多孔层和实体层的相对体积分数准确可调,当表层多孔层的体积分数在41.2%-83.4%时,其屈服强度为160 MPa-412 MPa,弹性模量为5.9GPa-31.2 GPa,适合受力载荷下的骨植入。体外生物学评价（包括细胞粘附,增殖和碱性磷酸酶（ALP）活性）表明Gp-Ta/Ti材料具有优秀的细胞粘附、分化、增殖能力;体内实验（包括推出实验,荧光标记和组织学观察）表明Gp-Ta/Ti材料具有优秀的骨整合能力、骨诱导能力。结构、力学性能和生物学评价实验均表明Gp-Ta/Ti材料是一种具有重大应用前景的骨植入材料。