三維機織復合材料可以廣泛應用在國防軍工、航空航天、汽車交通、醫(yī)療器械等領域，用來制造導彈天線罩、火箭發(fā)動機噴管、衛(wèi)星桁架、航空發(fā)動機葉片與機匣、機翼、飛機起落架、剎車片等。由于三維機織復合材料制備難度較大、成本較高，現(xiàn)階段主要應用在國防軍工、航空航天領域。
三維紡織復合材料，是以高性能纖維為材料采用三維紡織技術制造而成的先進復合材料增強體，主要包括三維機織復合材料、三維編織復合材料、三維針織復合材料等類型。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2024-2029年中國三維機織復合材料行業(yè)市場深度調研及發(fā)展前景預測報告》顯示，三維機織復合材料，是經(jīng)緯方向的纖維交織形成平面，厚度方向的纖維進行貫穿形成的織物。三維機織復合材料的纖維在三維空間內相互交錯構成整體，擁有一定厚度，可提高材料剪切強度、損傷容限，能夠制備不同形狀的增強體，再與樹脂基體進行復合制造高性能復合材料，可以避免切割導致復合材料性能下降，并且易于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。
纖維增強樹脂基復合材料的最終性能受纖維增強體、樹脂基體影響，從纖維增強體方面來看，纖維的方向、連續(xù)性以及纖維在基體中的分布等均會造成影響。三維機織復合材料擁有一定厚度且不分層，與二維增強體相比，力學性能明顯提升，且三維結構可進行設計，能夠滿足纖維增強樹脂基復合材料的結構性能以及其他特殊性能要求。
碳纖維三維機織復合材料，是研究熱度最高的三維機織復合材料之一，特別適合用作熱結構部件的制造材料。碳纖維三維機織復合材料擁有三維結構，與傳統(tǒng)的二維結構碳纖維增強體相比，比強度、比模量、抗沖擊等力學特性明顯提升，可以應用在軍工、航天、航空、醫(yī)療、汽車等領域。
在我國以及海外市場中，三維機織復合材料技術、設備相關研制機構與企業(yè)主要有日本FUKUTA，澳大利亞Defence Science and Technology Organization，美國的NASA ACT、特拉華大學、北卡羅萊納州立大學，以及中國的南京玻璃纖維研究院、天津工業(yè)大學、東華大學等。
我國三維機織復合材料技術與應用研究持續(xù)深入，相關專利不斷增多，例如南京玻璃纖維研究設計院有限公司、中國航發(fā)商用航空發(fā)動機有限責任公司的“一種三維機織復合材料風扇流道平臺預制件及其制備方法”，清華大學的“三維機織復合材料整體成型的旋翼槳葉及制作方法”，大連理工大學的“一種三維機織復合材料成型過程內部溫度場監(jiān)測方法及裝置”等。
新思界
行業(yè)分析人士表示，我國于2024年2月1日正式實施的最新版《產(chǎn)業(yè)結構調整指導目錄（2024年本）》中，將航空發(fā)動機葉片用大尺寸復雜結構三維機織復合材料預制體的制備與應用列為鼓勵類項目。從應用、科研成果、政策等方面來看，我國三維機織復合材料行業(yè)發(fā)展前景廣闊。
