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碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料在耐高温及热稳定性方面具有良好的应用前景，机织三向预制件以其良好的力学性能及易实现机械化生产而应用在陶瓷基复合材料的制备，PIP工艺是制备陶瓷基复合材料常用的方法之一，但是其陶瓷基复合材料孔隙率高，影响材料性能的进一步提高。机织三向预制件的孔隙对先驱体渗透有很重要的影响，所以有必要研究预制件的孔隙形貌，为解决PIP工艺制备碳纤维增强陶瓷基复合材料时先驱体浸渍周期长及孔隙率高提供一定的帮助。
建立机织三向预制件的单胞模型来研究预制件的孔隙结构及尺寸，得到表征孔隙的几何参数与预制件工艺参数之间的关系。将机织三向预制件固化、抛光后在显微镜下观察孔隙分布及截面，并测量其孔隙尺寸;Matlab数字图像处理后得到孔隙区域（即树脂区域）特征并得到孔隙与纤维的分界边缘线;分形研究依托Matlab提取的边缘线，得到最佳分形维数，即在制备复合材料时最容易被先驱体渗透，制备复合材料后孔隙率较低的孔隙形貌。
基于预制件孔隙的表征，设计不同工艺参数的预制件孔隙形貌，然后使用PIP工艺制备Cf/SiC陶瓷基复合材料并比较不同工艺参数预制件制备的复合材料孔隙参数，并测试其材料性能。从复合材料的孔隙率数据可以看出:预制件中孔隙为狭长型，宽高比值较大的孔隙更易被渗透，孔隙率比较低。研究了这两组不同工艺参数的机织三向预制件制备的陶瓷基复合材料的弯曲性能，发现复合材料在孔隙率及沿长度方向纤维体积含量之比相近的情况下，预制件在织造及制备复合材料过程中纤维损伤是影响弯曲强度的主要因素。试样E和试样F的弯曲强度分别为251.6MPa、294.4MPa。从复合材料的位移载荷曲线可以看出机织三向增强陶瓷基复合材料的断裂表现出良好的韧性断裂特征。