双相磷酸钙（BCP）是由羟基磷灰石（HA）和β-磷酸三钙（β-TCP）组成的一种生物活性材料,它的化学组成与骨组织的无机成分相似,因此在骨组织工程支架的研究中得到了广泛的应用。3D打印技术可以把三维模型信息精准、高效地反映出来,同时可以灵活设计调控内外形结构和尺寸,因此近几年来该技术在多孔支架制造领域应用广泛。尽管目前已能制备出高孔隙率三维连通的多孔支架,但其力学性能较差,如何平衡多孔支架孔隙率与力学强度之间的关系成为现在亟待解决的问题。本文采用直写成型（DIW）的方法设计并制备了四种具有梯度孔径结构的BCP支架,并使用壳聚糖溶液对其进行表面改性,进一步改善梯度BCP支架的力学性能及成骨性能。首先,研究了 BCP陶瓷浆料的配制方法及直写成型制备工艺。本文选取去离子水为溶剂,羟丙基甲基纤维素为粘结剂,固相含量为45wt%,制备了成型效果良好、均一稳定的BCP陶瓷浆料。通过研究挤出压力、打印速度、层厚等工艺参数的改变对支架成型效果的影响,得到直写成型的最佳工艺参数。针对支架在干燥过程中产生的开裂问题,优化了支架的干燥工艺,控制支架的干燥开裂现象。其次,研究了直写成型工艺参数对支架烧结收缩率的影响。采用单因素实验法,探究了浆料的组分和比例、打印填充率、支架的设计尺寸和形状等工艺参数的改变对支架烧结收缩率的影响,总结了直写成型制备BCP支架烧结收缩率的变化规律,建立了支架烧结收缩率补偿机制,通过反向建模的方法使烧结后可以得到理想的支架尺寸。实验结果表明,影响烧结收缩率的主要因素是支架的设计尺寸和形状。然后,研究了梯度孔径支架的制备及其对力学强度和成骨性能的影响。通过改变不同层填充率和同层间孔径大小,设计并制备了四种具有梯度孔径结构的BCP支架。通过表面表征、力学性能测试和体外细胞实验对均匀孔径与梯度孔径支架的理化性能与体外生物学性能进行了研究,结果表明,BCP-L2梯度支架在保证支架高孔隙率的同时提升了支架的力学性能和生物活性,促进了成骨细胞在其表面的粘附和增殖。最后,研究了壳聚糖表面改性梯度BCP支架的制备及其对力学强度和成骨性能的影响。在负压下,使用不同浓度的壳聚糖溶液对BCP-L2梯度支架进行表面涂覆处理,使支架表面附着一层壳聚糖膜,得到壳聚糖表面改性的梯度BCP支架。通过表面表征、力学性能测试和体外细胞实验探究各组支架的理化性能和生物学性能,结果表明,壳聚糖涂覆虽使支架的孔隙率和亲水性略有降低,但显著提升了支架的力学性能和成骨性能,MC3T3在其表面能够很好地粘附、生长和增殖。