由于三維編織復(fù)合材料是完全的整體結(jié)構(gòu)不分層，所以其比強(qiáng)度、比模量高，具有優(yōu)良的力學(xué)性能和功能，使采用復(fù)合材料來制作主承力結(jié)構(gòu)件和特殊的具有多種功能的制件成為可能。但由于三維編織復(fù)合材料制造成本非常高，導(dǎo)致目前主要應(yīng)用于國防軍工、航空航天等領(lǐng)域。比較典型的有航空渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片、飛機(jī)起落架、螺旋槳、大曲率機(jī)骨架、機(jī)翼、飛機(jī)蒙皮、飛機(jī)進(jìn)氣道、航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣、飛船關(guān)鍵連接件、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管及密封調(diào)節(jié)片、衛(wèi)星桁架、燃燒室內(nèi)襯、導(dǎo)彈頭錐以及氮化硅纖維增強(qiáng)的導(dǎo)彈天線罩透波材料、耐磨損剎車片材料各類固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)喉襯材料等功能件和承力連接件。現(xiàn)就其它應(yīng)用領(lǐng)域前景做介紹。

一、CFRTP中空管材

熱塑性CFRTP推廣相對(duì)較緩，主要是因?yàn)槿廴诘臒崴苄詷渲扯容^高，比較難以浸潤到碳纖維之間。但隨著近幾年可將碳纖維和熱塑性樹脂薄膜通過層壓加熱方式，提高熱塑性樹脂浸潤碳纖維的能力，使得熱塑CFRTP板材和帶狀板材得以發(fā)展。而三維編織技術(shù)，可使纖維相互交錯(cuò)制造中空管材。具體制作程序?yàn)椋菏褂肅FRTP單向預(yù)浸帶，通過編織成型制造中空管材，再將編織成型的中空管材加熱，使之熔融，施加壓力的同時(shí)進(jìn)行冷卻，最終成型中空管材。此外，因?yàn)槭褂昧藷崴苄詷渲蛊浼庸さ墓懿母叨鄻有裕热缂訜岷罂梢愿鶕?jù)用途改變形狀，并可接合且無需粘結(jié)劑。

圖 CFRTP中空管材

2022年“飛揚(yáng)”火炬是變徑，變曲率的異形構(gòu)件。加上表面自上而下的祥云條紋，制作難度很高。而此火炬就是由云路復(fù)合材料有限公司采用自動(dòng)化立體編織工藝制備而成。

國外采用3D織物制備的碳/碳復(fù)合材料先進(jìn)預(yù)制體已多年，但在國內(nèi)普及和商用并不多。在此領(lǐng)域，三維編織技術(shù)可應(yīng)用于飛機(jī)剎車盤。目前世界上60余種型號(hào)飛機(jī)采用碳/碳復(fù)材剎車盤，但傳統(tǒng)碳/碳復(fù)材剎車（大部分采用針刺技術(shù)）盤有其弊端，比如抱和力較差，分層變形等。三維編織可克服傳統(tǒng)工藝缺點(diǎn)，改善分層問題，并提升綜合力學(xué)性能。

隨著光伏熱場(chǎng)領(lǐng)域里晶硅制造行業(yè)向大尺寸、高品質(zhì)方向發(fā)展，碳/碳復(fù)合材料坩堝也逐漸超大尺寸方向發(fā)展。但傳統(tǒng)的碳/碳復(fù)合材料坩堝制備技術(shù)在其朝大尺寸、形狀復(fù)雜結(jié)構(gòu)功能一體化方向上有所制約，而三維編織技術(shù)能很好地實(shí)現(xiàn)坩堝預(yù)制件大尺寸、高精度制作，并克服傳統(tǒng)針刺預(yù)制體存在的的缺陷。例如三維編織工藝制備的預(yù)制體密度比傳統(tǒng)工藝制備的坩堝預(yù)制體密度大0.4g/cm3左右（傳統(tǒng)坩堝密度為0.3-0.4 g/cm3，三維編織制備的密度為0.7-0.8 g/cm3）。密度的提升可使預(yù)制體在后續(xù)碳化過程中的質(zhì)量損失與體積收縮現(xiàn)象得到大幅改善。此外，由于三維編織工藝采用連續(xù)一體化智能成型生產(chǎn)，生產(chǎn)效率較傳統(tǒng)工藝可提升20%至30%。

三維編織復(fù)合材料是高技術(shù)領(lǐng)域中的一類新型先進(jìn)復(fù)合材料，可制造高溫功能結(jié)構(gòu)材料，也可作為防護(hù)材料。此外在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也可制造生物醫(yī)學(xué)材料，比如采用三維編織工藝制備生物支架等。