三維編織復合材料是仿織復合材料之一，是由采用編織技術織造的纖維編織物（又稱三維預成形件）所增強的復合材料，其具有高的比強度、比模量、高的損傷容限和斷裂韌性、耐沖擊、抗開裂和疲勞等優(yōu)異特點。三維編織復合材料作為一種先進的復合材料，倍受工程界關注，業(yè)已成為航空、航天領域的重要結構材料，并在汽車、船舶、建筑領域、體育用品和醫(yī)療器械等方面得到了廣泛應用。

三維編織復合材料的發(fā)展是因為單向或二向增強材料所制得的復合材料層間剪切強度低、抗沖擊性能差、不能用作主承力件，L.R.Sanders于1977年把三維編織技術引入工程應用中。所謂3D編織技術是通過長短纖維在空間按一定的規(guī)律排列，相互交織而獲得的三維無縫合的完整結構，使復合材料不再存在層間問題，且抗損傷能力大大提高。其工藝特點是能制造出各種規(guī)則形狀及異形實心體，并可使結構件具有多功能性，即編織多層整體構件。目前三維編織的方式大約有20多種，但常用的有4種，分別是極線編織（polar braiding）、斜線編織（diagonal braiding or packing braiding）、正交線編織（orthogonal braiding）和繞鎖線編織（warp interlock braiding）。三維編織中又有多種型式，例如二步法三維編織、四步法三維編織、多步法三維編織[1]。

樹脂傳遞模塑法發(fā)展史

       三維編織復合材料成型工藝主要有樹脂傳遞模塑法[2]（RTM，Resin Transfer Molding），它是將液態(tài)樹脂注入閉合模具中浸潤增強材料并固化成型的工藝方法，是近年來發(fā)展迅速地適宜多品種、中批量、高質(zhì)量先進復合材料制品生產(chǎn)地成型工藝，它是一種接近最終形狀部件的生產(chǎn)方法，基本無需后續(xù)加工。

RTM技術起源于20世紀40年代的“MARCO”方法，最初是為成型飛機雷達罩發(fā)展起來的。RTM雖然成本較低，但其技術要求較高，特別是對原材料及模具的要求較高，大規(guī)模推廣有一定的困難，因而發(fā)展緩慢。到了20世紀80年代，由于工業(yè)發(fā)達國家對生產(chǎn)環(huán)境要求的各項法規(guī)日趨嚴格；同時，隨著原材料、工藝的發(fā)展和成型技術的不斷進步，加上RTM工藝自身諸多的優(yōu)點，例如，模制件公差小、有很高的表面質(zhì)量、比SMC（Sheet Molding Compound），片狀模塑料模塑壓力小、生產(chǎn)加工組織方式多種多樣、投資少、生產(chǎn)效率較高等特點而受到各國的重視。80年代末，隨著世界政治經(jīng)濟形勢的變化，RTM被認為是解決先進復合材料高成本問題的重要技術之一。日本將RTM 和拉擠兩項工藝推薦為最有發(fā)展前途的工藝。美國NASA將RTM技術列入其先進復合材料計劃（ACT計劃），并組織開展了大量的研究工作，同時民用復合材料界在生產(chǎn)成本、生產(chǎn)周期和環(huán)保新要求的壓力下出現(xiàn)了RTM研究和應用的熱潮。
1985年前后，以縮短成型周期、提高表面質(zhì)量平順性和提高質(zhì)量穩(wěn)定性為目標的第二代RTM 開始得到應用。以更高效率為特點的第三代RTM成型工藝在20世紀90年代中期開始得到應用。

    國內(nèi)RTM 工藝起步于20世紀80年代末期，受當時國際RTM技術高速發(fā)展的影響，RTM注射設備和工藝方法一度形成“熱點”。但是由于受當時原材料配套系統(tǒng)不完善和基礎工藝理論研究欠缺的影響，未能形成規(guī)模化生產(chǎn)，大部分設備都處于閑置狀態(tài)。20世紀90年代以后，國內(nèi)一些單位（如天津工業(yè)大學復合材料研究所）積極研究和推廣RTM工藝技術，從原材料、產(chǎn)品設計、模具設計與制造、表面技術和基礎理論以及工業(yè)化生產(chǎn)技術等方面，開展了系統(tǒng)的研究工作。進入21世紀后，隨著三維編織技術的快速發(fā)展，RTM工藝技術在飛機結構部件和其他軍用設施和產(chǎn)品上得到了較多應用，隨著Light-RTM和SCRIMOP在游艇和風機葉片上的應用，該類型工藝的應用優(yōu)勢越來越多地得到了大家的認可。

 RTM工藝一個重要的發(fā)展方向是大型部件的整體成型。其工藝方法以VARTM、Light-RTM、SCRIMP工藝為代表。RTM工藝技術的研究和應用涉及多種學科和技術，是當前國際復合材料最活躍的研究領域之一。其主要研究方向包括：低粘度、高性能樹脂體系的制備及其化學動力學和流變特性；纖維預成形體的制備及滲透特性；成型過程的計算機模擬仿真技術；成型過程的在線監(jiān)控技術；模具優(yōu)化設計技術；新型工藝設備的開發(fā)；成本分析技術等。

RTM工藝特點

RTM以其優(yōu)異的工藝性能，廣泛地應用于艦船、軍事設施、國防工程、交通運輸、航空航天和民用工業(yè)等領域[3]。其主要特點如下：
     
       （1）模具制造和材料選擇靈活性強，根據(jù)不同的生產(chǎn)規(guī)模，設備的變化也很靈活，制品產(chǎn)量在1000~20000件/年之間。

（2）能夠制造具有良好表面質(zhì)量、高尺寸精度的復雜部件，在大型部件的制造方面優(yōu)勢更為明顯。

（3）易實現(xiàn)局部增強、夾芯結構；靈活地調(diào)整增強材料的類型、結構設計，以滿足從民用到航空航天工業(yè)不同性能的要求。