三维编织多功能结构复合材料的发展

      在某些实际应用中，需要复合材料不仅具有多种功能，例如抗烧蚀、抗冲击、隔热等，而且还能作为结构材料使用，这种复合材料可以称为多功能结构复合材料。在多功能结构复合材料设计中需要按不同的功能应用和力学特性进行分层设计。利用三维编织技术可以实现多功能结构复合材料的分层异形整体编织，为多功能结构复合材料的发展提供了可能性。本文介绍了三维编织复合材料的性能和制作多功能结构复合材料所采用的三维编织技术。

      复合材料用途可以分为功能复合材料和结构复合材料。功能复合材料是利用复合材料的物理、化学和生物的功能为主要用途的复合材料。例如，可以利用电、磁、射线、声、热和放射性等物理性能，还可以利用耐酸、碱腐蚀等化学性能。而结沟复合材料是利用它良好的力学性能，例如，比强度高、比刚度大、耐疲劳、抗冲击等，来制造结构的复合材
料。

       在某些应用中，需要复合材料既具有多种功能，又具有良好的力学性能。例如，在航天应用中既需要复合材料具有耐烧蚀、隔热、耐老化、抗冲击等多种功能，又需要它能用来制作结构；在防护装甲应用中，既要求复合材料具有抗瞬间高温热蚀、阻挡放射性、抗冲击等多种功能，又要求复合材料能用来制作结构？另外，在仪器防护中，既要求复合材料具有很好的透X-射线、抗瞬间高温热蚀、抗冲击等多种功能，又要求复合材料能用来制作结构。还有许多其它的应用都有类似的情形，于是可以把这类复合材料称为多功能结构复合材料。定义多功能结构复合材料的原因还在于需要发展新工艺来制作这种复合材料。三维编织技术提供了制作多功能结构复合材料的手段。按照不同功能的需要选用不同的纤维再利用三维分层整体编织工艺把具有不同功能的层整体地编织在一起，形成三维多层整体织物，存某种意义上说，这是复合材料的第二次复合，即功能与结构的复合。