一、课题来源与背景   "碳纤维多轴向经编增强材料关键技术研究"项目符合碳纤维及复合材料应用技术产业化等国家产业发展方向。在项目实施过程中，突破制约我国碳纤维及复合材料产业发展的关键技术瓶颈，缩小我国同发达国家的差距，提高我国高性能复合材料设计、制造和研发应用水平，将打破国外对碳纤维复合材料生产技术和产品的垄断，替代进口，扩大出口。因此，实施该项目将在国内具有很强的技术和市场竞争力，并在一定时期内达到并保持国内领先水平。二、技术原理及性能指标   碳纤维多轴向经编增强材料，在织造时，是由经纱（0°）、纬纱（90°）和轴向纱（θ在－20o～＋20o之间变化）组成，衬纱角度可按织物的用途进行变化。最多可达8层（7层纬纱，1层经纱），可加入纤网，然后通过经编组织（编链、经平、编链＋经平）将多层纱线绑缚在一起而形成的一种多层织物。在编织过程中，用于编织的纱线在成圈机构的作用下，穿过整个织物，在厚度方向将所有预先铺设好的承载纱层精确地束缚在一起，而不像机织物中经纬纱相互交织而呈波浪状，从而能够充分发挥增强纱线的力学性能。   性能指标：碳纤维多轴向经编增强材料可分为单轴向、双轴向和多轴向三大类。其中单位面积质量从75~600g/m2不等。质量偏差<5%，   机织、普通经编和多轴向衬纬经编增强材料性能比较如下：   抗拉强度：粗纱布200（MPa），多轴向衬纬经遍布382（MPa），普通经遍布280（MPa）。   抗拉模量：粗纱布13500（MPa），多轴向衬纬经遍布19620（MPa），普通经遍布14600（MPa）。   断裂伸长：粗纱布2.1%，多轴向衬纬经遍布2.53%，普通经遍布2.3%。   玻璃纤维含量：粗纱布48%，多轴向衬纬经遍布61.8%，普通经遍布51.3%。   同量纤维载荷：粗纱布1.0，多轴向衬纬经遍布1.38，普通经遍布1.32。   同等重量刚度：粗纱布1.0，多轴向衬纬经遍布1.32，普通经遍布1.05。三、成果的创造性、先进性   该项目引进德国KarMayer公司Multiaxial1420型多轴向经编机，工作幅宽50英寸。该设备在大丝束碳纤维织造方面具有独特的技术优势，而产品具有小丝束纤维增强材料较为精细、强度高的特点，由于大丝束碳纤维价格较低，在保证产品技术性能的同时，大大降低了产品成本，，能满足国内不断扩大的碳纤维多轴向经编增强材料市场需求。因此本项目的实施将在国内具有很强的技术和市场竞争力。四技术成熟度　　我国多轴向经编生产技术起步较晚。目前，我国已有自行研发的多轴向经编机投放市场，由于碳纤维在织造过程中，易产生导电性的碳粉，从而导致机器及生产环境中设备爆炸等险情发生，所以，我国自主研发的多轴向经编机还不能用于生产碳纤维多轴向经编织物，只能加工玻璃纤维和芳纶，不能用于生产碳纤维增强材料。碳纤维多轴向经编装备技术还处于研发阶段。五、应用情况及存在问题   多轴向经编增强材料特有的结构特点赋予其诸多优势，如织物的抗拉强力高、弹性模量高、悬垂性好、可设计性强、抗撕裂性能好、原料的适应性好、生产成本低、生产效率高等。近年来，常作为复合材料的增强材料，广泛应用于风力发电、航空航天、船艇制造、建筑工程、汽车工业、土木建筑及运动等诸多领域。因此碳纤维多轴向经编材料需求很大，但目前国内技术不成熟因此这些材料主要靠进口。