铝合（hé）金
铝合（hé）金具有比模量与比强度高、耐腐蚀性能好（hǎo）、加工性能好、成本低廉等突出（chū）优点，因此被认为是航空航天工业中（zhōng）用量（liàng）最起着至关重（chóng）要的（de）作（zuò）用。主（zhǔ）要应用位置：发动机舱、舱体结构、承载壁板、梁、仪器安（ān）装框架、燃料储（chǔ）箱（xiāng）等。
钛合金
与铝、镁、钢等金属材料相比（bǐ），钛合金具有比强（qiáng）度很高、抗腐蚀性能良好、抗疲劳性能良好、热导率和线（xiàn）膨胀系数小等优（yōu）点，可（kě）以在350~450℃以下长期使用（yòng），低（dī）温（wēn）可使用到-196℃。主要应用位置：航空发（fā）动（dòng）机（jī）的压（yā）气机叶片、机匣、发动机舱和（hé）隔（gé）热板等。
超高强度钢
超高强度（dù）钢（gāng）具（jù）有很高的（de）抗拉强度和足够的韧性（xìng），并且有良（liáng）好的焊接性和成（chéng）形性（xìng）。主要应用位置：航天发动机壳体、发动机（jī）喷管、轴承（chéng）和（hé）传动齿轮。
如今，航空发（fā）动机（jī）性能不断（duàn）的（de）提高，重量（liàng）相比过去有了很大的减少，在依靠（kào）整体叶盘（pán）、整体叶环、空心叶片和对（duì）转涡轮（lún）等新颖结构的（de）同时，将会更看重高比强（qiáng）度、低密度、高刚度和耐高温能力强的先（xiān）进材料。传统的航空发动机材料（镍合金和钛合金）虽然仍然可以进一步发展（zhǎn），但它的发展空（kōng）间已经不大了，很难满足未来航空发动机更（gèng）加苛刻（kè）的（de）温（wēn）度和重量要求（qiú）。
现（xiàn）在（zài），树脂基复合材料（liào）、金属基复合材料（liào）、陶（táo）瓷基复合材料和C/C复合（hé）材料因为具有优良（liáng）的低（dī）温性（xìng）能，已成为航空发动机风（fēng）扇和压气机等部（bù）件（jiàn）的候选（xuǎn）材料。
航空发动机上应用的（de）先进复合材料
金属基复合（hé）材料
金（jīn）属（shǔ）基复（fù）合材料主要是（shì）指以Al、Mg等轻金（jīn）属为基（jī）体的复合材料。在航空和宇航方面主要用（yòng）它来代替（tì）轻但有毒的铍。这类材料具有优良的（de）横向性能、低（dī）消耗（hào）和优（yōu）良的可加工性，已成（chéng）为在（zài）许多应用领（lǐng）域最具商业吸引力的材料，并且在国外已（yǐ）实现商品化（huà）。
其中以（yǐ）铝铿合（hé）金（jīn）、钦及铁合金为基的复合材料是目前主要选择对（duì）象。如以（yǐ）碳化硅纤维（wéi）增强（qiáng）钦合金基体复合材料可用来制（zhì）造（zào）压气（qì）机叶片。碳纤维或氧化铝纤维（wéi）增强镁（měi）或镁合金基体复合材料可用来（lái）制造涡轮风扇（shàn）叶片。又（yòu）如镍铬铝铱纤维增强镍基合金基体复合材料可用来（lái）制造涡轮及压（yā）气（qì）机用的密封（fēng）元件。
金属基（jī）材料
GE公（gōng）司为联合技术验证机发动机计（jì）划研究了钛基复合材料的低压轴，重（chóng）量比inco合金减轻30%，刚性比钛合金提高40%，且寿命和耐用性均（jun1）有所改善。若（ruò）F110发动机采用这种复合材料轴，重量可减轻68kg。在不久的将（jiāng）来（lái），金属复合材料将会取代镍、钛合金（jīn），成为未来航空发动机（jī）的（de）主要材料。
陶瓷基复合材料
陶瓷基复合材料（CMC）由于（yú）其本身耐温（wēn）高、密度低的优势，在航空发（fā）动机上的应用呈现出从低温向高温（wēn）、从（cóng）冷端向热（rè）端部件、从静（jìng）子向（xiàng）转（zhuǎn）子（zǐ）的发展趋势。
CMC材（cái）料具有（yǒu）耐温高、密度低、类似金属的断裂行为、对裂（liè）纹（wén）不敏感、不发生（shēng）灾难性损毁等优异（yì）性能（néng），有望取代（dài）高温合金满足热（rè）端部件在（zài）更高温度环境下的使用，不仅有利于大幅减重，而且还可以节约甚至无须（xū）冷气，从而提高总压比，实现在高温合金耐温基础上进一步提升工作温度（dù）400～500℃，结构减重50%～70%，成（chéng）为航空发动机升级换代的关键热结构用材。
陶（táo）瓷（cí）基复合材料主要应（yīng）用在以（yǐ）下（xià）两方面。
燃烧（shāo）室部件：
早在90年（nián）代（dài），GE公（gōng）司和P&W公司就已（yǐ）经使用陶瓷基复合（hé）材料制备燃烧室（shì）衬套，该衬套在1200℃环（huán）境下工（gōng）作可以超过1000h。美（měi）国综合高性能涡轮发（fā）动机技术计（jì）划用（yòng）碳化硅基（jī）复合材料（liào）制备火箭筒，现已在（zài）第（dì）一阶段得到验（yàn）证。
涡（wō）轮部件：
作为发动（dòng）机重（chóng）要的零件之一，涡（wō）轮叶片（piàn）工（gōng）作在燃烧室（shì）出口，是发动机中承受（shòu）热（rè）冲击（jī）最（zuì）严重的（de）零件（jiàn），其耐温能力直接决定（dìng）着（zhe）高性能发（fā）动机推（tuī）重比的提升。陶瓷基复合材料密度低、耐高温，对减轻涡轮叶片重量和降低涡轮叶片冷气量意义重大。目前，国（guó）外已成功运用陶（táo）瓷基复合（hé）材料制备出耐高温的（de）涡轮叶片。
树脂基复合材料
先进树脂基（jī）复（fù）合（hé）材料是以高性（xìng）能纤维为增强体、高性（xìng）能树脂为基体的复（fù）合材料（liào）。与传（chuán）统的钢、铝合金结构材料相（xiàng）比，它的（de）密度约（yuē）为钢的1/5,铝合金的1/2,且比强度（dù）与比模量远高于后二者。
主（zhǔ）要应（yīng）用位置：航（háng）空发动机冷端部件（风扇机（jī）匣、压气机（jī）叶片（piàn）、进（jìn）气机匣等）和发动机（jī）短舱、反推力装置等部（bù）件上得到（dào）广泛应（yīng）用。
外涵机匣：
与常规的钛合金风扇外涵机匣相比，在保证能（néng）够执行所有功能和承受整台发（fā）动机的静态与（yǔ）飞行载荷（hé）的前提（tí）下，树脂（zhī）基（jī）复合材料制造（zào）的（de）外涵机匣能减轻发动机的重（chóng）量，减少（shǎo）发（fā）动机（jī）的研制成本。
GE公司的F404发动机最早由钛（tài）合（hé）金（jīn）的外涵机匣改进为PMR15复（fù）合材料的外涵机匣，达到（dào）了（le）重量减轻30%和成本减少（shǎo）30%的效果。之后，GE公司又进一（yī）步将这一技术应用到F414增推型发动（dòng）机、GenX发动机等发动（dòng）机上。
美国的普惠公司的F191和F135发（fā）动机（jī）以及法国的斯奈克玛公司的M88发动机都采用树脂基复合（hé）材料制造的（de）外涵机匣。其减轻（qīng）重量和降低成本的效（xiào）果都很明显。
静子（zǐ）叶片：
与钛合金的静子叶片相比，树脂基复合材料静子叶片能减轻重量（liàng）50%，降低成本（běn）50%以上（shàng）。同时，通过优化纤维取向（xiàng），复合材（cái）料静子叶片的（de）固有频（pín）率（lǜ）可以被修（xiū）正，以加大其许（xǔ）用机械和（hé）气动设计空间。
普惠的PW4084和PW4168发动机风（fēng）扇静（jìng）子叶片采用PR500环（huán）氧（yǎng）树（shù）脂基复合材料（liào），其（qí）中，PW4084发动机直径为3.04米的静子（zǐ）重（chóng）量减轻（qīng）39%、成本减（jiǎn）少38%。德国MTU公司在PW8000发动机的高速低压压（yā）气机的进口导流叶片和第一级或第（dì）二级可（kě）调（diào）静子叶片采用PMC复合材料（liào）。这（zhè）些叶片（piàn）的抗外损伤能力（lì）、抗振动特性、抗腐蚀性（xìng）和结构完整性（xìng）已经得到（dào）了验证。
转子叶片：
复合材料的低密度和高强度特性不（bú）仅（jǐn）能减轻重量，而且能（néng）使（shǐ）转（zhuǎn）子叶片具有3维气（qì）动（dòng）设计形状，像（xiàng）掠形叶片、弓形叶（yè）片。除（chú）了能降低制（zhì）造成本（běn）外，复合（hé）材（cái）料转（zhuǎn）子叶（yè）片还（hái）具有（yǒu）脱（tuō）落事故中（zhōng）表现出来的非破坏特（tè）性，进而降低了包容要求（qiú）。
风扇（shàn）叶（yè）片采用复合材料不但可以明显的减轻叶片本身（shēn）的（de）重量，还能减（jiǎn）轻（qīng）其包容系统（tǒng）、盘以（yǐ）及整（zhěng）个（gè）转子系统的重量，具有低成本（běn）、抗（kàng）振性能好、抗损伤能力强等特点。就目（mù）前，GE公司的（de）GenX和（hé）GE90-115B发动机采用了（le）高流量（liàng）弯掠复（fù）合材（cái）料风扇（shàn）叶片和有机（jī）物基材料（liào）风扇机匣，还（hái）计划将进一（yī）步研究复合空心叶型高压比风扇。
C/C复合（hé）材（cái）料
碳/碳复合材（cái）料是一（yī）种新型高温材料,具（jù）有重量轻、模量高、比强度大、热膨胀系（xì）数低、耐高温、耐热冲击、耐腐蚀、吸振性好等一（yī）系列优异性能。该材料的（de）密度不（bú）到2.0g/cm3,仅为镍（niè）基高（gāo）温合（hé）金（jīn）的1/4,陶（táo）瓷材（cái）料的（de）1/2,尤其是这种材料随着温（wēn）度升高(可达2200℃)其强度不仅（jǐn）不降低,甚至比室温还高,这（zhè）是其它材料所无法（fǎ）比拟的独特的（de）性能。
早（zǎo）在80年代初，美国就开（kāi）始研制碳/碳涡轮盘和涡轮叶片，以后又先后进行了（le）F100飞机发动机的（de）燃烧室和喷（pēn）管试验，JTD试验机（jī）低压整体涡轮盘及叶片试验（yàn），还进（jìn）行（háng）可（kě）1760地面（miàn）超速试验。德国、俄罗斯和（hé）日本（běn）已相（xiàng）继成功研制涡（wō）轮（lún）外环和整体（tǐ）涡（wō）轮。
目（mù）前尽管都认为碳/碳材（cái）料是（shì）新型高性能航（háng）空发动机热端部件的可选材料（liào）,但国内外都还没（méi）有把碳（tàn）/碳材料真正用于发（fā）动机的转动部件,究其（qí）原（yuán）因,关键（jiàn）是（shì）以下问（wèn）题（tí）还未得到很（hěn）好解决：
1、抗（kàng）氧化（huà）问题,由于航（háng）空发动机工作（zuò）时间长、温度高（gāo）,而（ér）碳材料在400℃以上（shàng）就会开始氧化,这是一个（gè）尖锐（ruì）矛（máo）盾（dùn）。
2、碳（tàn）/碳材料（liào）与传统金属材料在（zài）性能、结（jié）构等方面均不相同,传（chuán）统（tǒng）的设计将不适（shì）用于碳（tàn）/碳材料,必须根据（jù）该（gāi）材（cái）料的（de）特（tè）点进行特殊、全（quán）新的结构设（shè）计,这方（fāng）面的研究需要进一步深入（rù）。
3、性能的（de）稳定性（xìng）、再（zài）现性是实（shí）用的前提,对于复合材料（liào）而言这是一个难点,要求有（yǒu）相应稳定的工艺、增强体质（zhì）量、基体质（zhì）量（liàng）、均匀性等一（yī）系列问题,尚需深入研（yán）究。
碳纤维叶片
随着对复合材料研究（jiū）工作的不（bú）断深入和科学家们（men）的不（bú）断探索，加之辅以持续改进的（de）生产和（hé）加（jiā）工工艺，使（shǐ）复合材料应用的普（pǔ）遍（biàn）性、实用（yòng）性、高效性得到了（le）巨大的提高，应用前景非常广阔（kuò）。但（dàn）是不可忽视，现在复（fù）合材料在生产和应用领域还（hái）存（cún）在许多问题，而这些问题也在一定程度上（shàng）限（xiàn）制了复合材（cái）料的发展。因此，对复合材（cái）料的研（yán）究（jiū）仍将继续（xù）下（xià）去。
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