随着现代科技的发展，人们对材料的综合性能要求越来越高，单一纤维增强的复合材料已经不能满足，只能将纤维混杂来达到这一要求。此外，目前碳纤维的价格昂贵，而且我国碳纤维的大规模开发应用还很大程度上依赖着进口产品，因此对碳纤维混杂复合材料的研究具有重要意义。　　 本文根据碳纤维和涤纶纤维的细度，对两种纤维的混杂方式进行了合理的设计，通过分析正交结构、准正交结构、角连锁结构和开放式结构等四种典型3D机织结构，并采用这四种结构单位为基础设计成六边形空芯结构和三层角链锁两种结构。在普通的剑杆织机上成功试织了20块混杂3D机织物。利用真空辅助成型工艺制成碳纤维混杂3D机织复合材料板材。并对碳纤维混杂3D机织复合材料板材进行拉伸性能和抗冲击性能进行测试和分析。通过本文的研究，结论如下：　　 (1)通过对纱线包覆原理的分析，探索采用纤维一步包缠技术在混杂纤维表面包缠涤纶长丝以解决混杂纱线在织造过程中易起毛断裂的问题。通过扫描照片对混杂纤维包缠情况的分析表明涤纶长丝有效地保护了混杂纤维。　　 (2)给出空芯结构和普通3D结构中不同组分纤维混杂时混杂复合材科纤维体积分数的计算方法。对制成的板材进行了相关计算，得到了各个板材的纤维体积分数。其中空芯结构的体积分数范围在30.19％～42.11％之间，角连锁结构的体积分数范围在42.86％～57.79％之间。　　 (3)对碳纤维混杂3D机织复合材料板材的拉伸性能研究表明：碳纤维混杂3D机织复合材料断裂伸长率随着混杂纤维中涤纶含量上升而逐渐提高，并且要远远好于纯碳纤维增强复合材料的断裂伸长率，表现出了明显的混杂效应；试样的经向抗拉强度与混杂纤维中涤纶含量呈二次方关系，当涤纶含量为55.125％时抗拉强度最低，此时材料发生二次断裂；试样拉伸弹性模量与涤纶百分含量呈三次线性关系，在涤纶含量于24.24％～74.49％时产生了明显的混杂效应。　　 (4)本文对碳纤维混杂3D机织复合材料进行两种冲击测试--准静态冲击测试和落锤冲击测试，并对测试结果进行了分析比较，研究发现：试样的单位吸收能量与涤纶百分含量都成近似的二次方关系，碳纤维混杂3D机织复合材料单位吸收能量最大值要大于纯碳纤维增强复合材料，即在其他参数相似的前提下，通过碳纤维和涤纶合理混杂，可以提高复合材料的能量吸收性能，产生正的混杂效应。