铝合金（jīn）
铝合金具有比（bǐ）模（mó）量（liàng）与比（bǐ）强度高、耐腐蚀性能（néng）好、加（jiā）工性（xìng）能好、成本（běn）低廉等突出优点，因（yīn）此被认为是航空航天工业中用量最（zuì）起着（zhe）至关重要的作用。主要应用（yòng）位置：发（fā）动机（jī）舱、舱体结构、承载壁板、梁、仪器安装（zhuāng）框架、燃（rán）料（liào）储箱等。
钛合金（jīn）
与铝、镁、钢（gāng）等金属（shǔ）材料相比，钛（tài）合金具有（yǒu）比强度很高、抗腐（fǔ）蚀性能良好（hǎo）、抗疲劳性能良好、热导率和线膨胀系数小等优（yōu）点，可以在350~450℃以下长期使（shǐ）用，低温可使用（yòng）到-196℃。主要应用位置：航空发（fā）动机的（de）压气机叶片、机匣、发动（dòng）机（jī）舱和隔热板等。
超高强（qiáng）度钢
超高强度钢具有很（hěn）高的抗拉强度和足够的韧（rèn）性，并且有（yǒu）良好的焊接性和成形性。主要（yào）应用位置（zhì）：航天发（fā）动（dòng）机（jī）壳体、发动机喷（pēn）管、轴承（chéng）和（hé）传动齿轮。
如今，航空发动机性能不断的（de）提（tí）高，重量相（xiàng）比过去有了很大的减少，在依靠整体（tǐ）叶盘、整（zhěng）体叶环、空心叶片和对转涡（wō）轮等新颖结（jié）构（gòu）的同时，将会更看（kàn）重高比强度、低密度（dù）、高（gāo）刚度和耐高温（wēn）能力强的先（xiān）进（jìn）材（cái）料（liào）。传统的航空发（fā）动机材料（镍（niè）合金和钛合金（jīn））虽然仍然可以（yǐ）进一（yī）步（bù）发展（zhǎn），但它的发展空间已经不大了，很（hěn）难满足（zú）未来航空发（fā）动机更加苛刻的温度和重量要求。
现（xiàn）在，树脂基复合材料、金属基（jī）复合（hé）材（cái）料、陶瓷基复（fù）合材料（liào）和C/C复合材料因为具有优良的（de）低温（wēn）性能（néng），已成为航空发动（dòng）机风扇和（hé）压（yā）气（qì）机等部件的候选材料。
航空（kōng）发动机上应用（yòng）的（de）先进复合（hé）材料
金属基复合材料（liào）
金属基复合材料主要是（shì）指以Al、Mg等轻金属为基（jī）体的复（fù）合材料。在航空和（hé）宇航方面主要用它来代（dài）替（tì）轻（qīng）但有毒（dú）的铍。这类材料具有优良（liáng）的（de）横向性（xìng）能（néng）、低消（xiāo）耗和优良的可加工性，已成（chéng）为在许多应用领域最具商业吸引（yǐn）力的材料，并且在国外已实现商品化。
其中以铝铿合（hé）金、钦（qīn）及铁合金（jīn）为（wéi）基的复合材料是目前主要选择对象（xiàng）。如以碳化硅纤维（wéi）增强钦合（hé）金基体复合材料可（kě）用来制造压气机叶片。碳（tàn）纤维或氧（yǎng）化铝纤维（wéi）增强镁或镁合（hé）金基体复合材料可用来（lái）制造涡轮风扇叶（yè）片（piàn）。又（yòu）如（rú）镍铬铝铱纤维增强镍基（jī）合金基体（tǐ）复合（hé）材（cái）料可用来制（zhì）造（zào）涡轮（lún）及压气机用（yòng）的密封元件。
金属基材料
GE公司为联合技术验证机（jī）发动机（jī）计划（huá）研究了钛基（jī）复合材料的低压轴，重量比inco合金减轻30%，刚性（xìng）比钛合金提（tí）高40%，且寿命和耐用性（xìng）均有所改善。若F110发动（dòng）机（jī）采用这种复（fù）合材料轴，重量（liàng）可减轻68kg。在不久的将来，金（jīn）属复合材料将会取代镍、钛合金（jīn），成（chéng）为未（wèi）来航空（kōng）发动机的（de）主要材料。
陶瓷（cí）基复合（hé）材料
陶瓷基复合（hé）材料（CMC）由（yóu）于（yú）其本身耐温高、密度低的优势，在（zài）航空发动机上的应（yīng）用（yòng）呈现出从（cóng）低温向高温（wēn）、从冷端向热端部件、从（cóng）静子向转子的发展（zhǎn）趋势。
CMC材料具有耐温高、密度低、类似金属的（de）断裂行为、对裂纹（wén）不敏（mǐn）感、不发（fā）生灾难性损毁等（děng）优异（yì）性（xìng）能，有望取代高温合金满足热端部件在更高温度环境下的使用，不（bú）仅有利于大幅减重，而且还可以节约甚至无（wú）须（xū）冷气，从而提高总压比，实现在高温（wēn）合金耐温基础（chǔ）上进（jìn）一步提升工作温度400～500℃，结构减（jiǎn）重50%～70%，成为（wéi）航空发动机升（shēng）级换代的关键热结（jié）构用材。
陶瓷基复（fù）合材料主要应用在以（yǐ）下两方面。
燃烧室部件：
早在（zài）90年代，GE公司和（hé）P&W公（gōng）司就（jiù）已经（jīng）使（shǐ）用（yòng）陶瓷基复合材料（liào）制备燃烧室衬套，该衬套（tào）在1200℃环境（jìng）下工作可（kě）以超（chāo）过1000h。美国综合（hé）高（gāo）性能涡轮发动机技术计划用（yòng）碳化硅基复合材料制备火箭筒，现已（yǐ）在第一阶段得到验证（zhèng）。
涡轮部（bù）件（jiàn）：
作为发（fā）动机重（chóng）要的零件之一（yī），涡轮（lún）叶（yè）片工作在燃烧（shāo）室出口，是（shì）发动机中承受热冲击最严（yán）重的零件，其耐温能力直接决定着高性能发动机推重比的提升。陶瓷基复合材料（liào）密度低、耐高温，对减轻涡轮叶片重（chóng）量（liàng）和降低涡轮叶片冷气量意义重（chóng）大。目（mù）前，国外已成功运（yùn）用陶瓷（cí）基复合材料制备出耐高温的涡轮叶片。
树脂基复合材料
先进树脂基复合（hé）材料是以高性能（néng）纤维（wéi）为增强（qiáng）体、高性（xìng）能树脂为基（jī）体的复合材料（liào）。与传统（tǒng）的钢、铝合金（jīn）结构材料（liào）相比，它的密度约（yuē）为钢的1/5,铝合金（jīn）的1/2,且比强度与比（bǐ）模量远（yuǎn）高于后二者。
主要（yào）应用（yòng）位置（zhì）：航空发动机冷端部件（风扇机匣、压气机叶片、进气机匣等）和发动（dòng）机短（duǎn）舱、反推力装置（zhì）等部件上得（dé）到广泛应用。
外（wài）涵机（jī）匣：
与常规的（de）钛合（hé）金风扇外（wài）涵机匣相比，在保证能（néng）够执（zhí）行所有功能和承受整台发动机（jī）的静（jìng）态与飞（fēi）行载荷的前（qián）提（tí）下，树脂基复合材料制造的外涵机匣能减轻发动机的重量，减少发动机的研（yán）制成本。
GE公司的F404发动机最早由（yóu）钛合（hé）金的外涵机匣改（gǎi）进为PMR15复合材料的（de）外（wài）涵机匣，达（dá）到了（le）重量（liàng）减（jiǎn）轻30%和成本减（jiǎn）少（shǎo）30%的效果。之后，GE公司又进一步将这一技术应用到F414增推型发动（dòng）机、GenX发动机等发动机（jī）上。
美（měi）国的普惠公司的F191和F135发动机以及（jí）法国的斯奈克玛公司的M88发动机（jī）都采用（yòng）树脂（zhī）基复合（hé）材料制造的（de）外涵机（jī）匣。其减（jiǎn）轻重量和降低成本的（de）效果都很（hěn）明显。
静子叶片：
与钛（tài）合金的（de）静（jìng）子叶片（piàn）相比，树（shù）脂基复合材料静子（zǐ）叶片能减轻重量（liàng）50%，降低成本50%以上（shàng）。同（tóng）时，通过优化纤维取向，复合（hé）材料静子叶片（piàn）的固有频率（lǜ）可以被修正，以加大其（qí）许用（yòng）机械和气（qì）动设计空间。
普惠的PW4084和PW4168发动机风（fēng）扇静子叶片（piàn）采用PR500环氧（yǎng）树脂基复合材料，其中，PW4084发动机直径为3.04米的静（jìng）子重量减轻39%、成本减少38%。德（dé）国（guó）MTU公司在（zài）PW8000发动（dòng）机的高速低压压气（qì）机（jī）的进（jìn）口导流叶片和第一级（jí）或（huò）第二级（jí）可调静子叶（yè）片（piàn）采用PMC复合材料。这些叶片的抗（kàng）外损伤能力、抗振动特性（xìng）、抗腐蚀性和（hé）结构完整性已经得到了验（yàn）证。
转子叶片：
复（fù）合材料的低（dī）密度和高（gāo）强（qiáng）度特性不仅（jǐn）能减轻（qīng）重量，而且能使（shǐ）转子叶片具有3维气动设（shè）计形（xíng）状，像掠形叶（yè）片（piàn）、弓形叶（yè）片。除了（le）能降（jiàng）低制造成本外，复（fù）合（hé）材料转（zhuǎn）子叶片还具有脱落事故中（zhōng）表现出来的非破坏特（tè）性，进而降低了包容要求。
风扇叶片采（cǎi）用复（fù）合材料不（bú）但可以明显（xiǎn）的减（jiǎn）轻（qīng）叶片本身的重量，还能减轻其包容系统、盘（pán）以及整个转子系统的（de）重量（liàng），具（jù）有低成本、抗振性（xìng）能好、抗损伤能力强（qiáng）等特点。就目前，GE公司的GenX和GE90-115B发动机采用了（le）高流量弯（wān）掠复合材料（liào）风扇叶片和有机物基材料风扇机匣，还计划（huá）将进一步（bù）研究复合空心叶型高压比（bǐ）风（fēng）扇。
C/C复合材料
碳（tàn）/碳复合材（cái）料是一种新型高温材料,具有重量轻、模（mó）量（liàng）高、比强（qiáng）度（dù）大、热膨（péng）胀系数低、耐（nài）高（gāo）温、耐热冲（chōng）击、耐腐蚀、吸振性好等一系（xì）列优（yōu）异性能。该（gāi）材料的密（mì）度不到2.0g/cm3,仅为镍（niè）基（jī）高（gāo）温合金（jīn）的1/4,陶瓷材料的1/2,尤其是这种（zhǒng）材料随着温度升高(可达2200℃)其强度不仅（jǐn）不降低,甚至比室温还（hái）高,这是其（qí）它材料所（suǒ）无法比（bǐ）拟的（de）独特的性能。
早在80年代初，美国就开始研制（zhì）碳/碳涡轮盘和涡轮叶片，以后又先后进行了F100飞机发动机的燃烧室和喷（pēn）管试验，JTD试（shì）验机低（dī）压整体（tǐ）涡轮盘及叶片试验，还进行（háng）可1760地面超速试验（yàn）。德国、俄罗斯和日（rì）本（běn）已相继成功研制涡（wō）轮（lún）外环和整体涡轮。
目（mù）前尽管都认为碳（tàn）/碳（tàn）材料是新型高性能航空发动机热端部件的可选材料（liào）,但国内外（wài）都还没有把碳（tàn）/碳材料（liào）真正用于发动机的转动部件（jiàn）,究其原因,关键是以下问（wèn）题还未得到（dào）很好解决：
1、抗氧化问题（tí）,由于（yú）航（háng）空发（fā）动（dòng）机工作时间长、温度高,而碳材料在400℃以（yǐ）上就会开始氧化,这是一个尖锐矛盾。
2、碳/碳（tàn）材（cái）料与传（chuán）统金属材料在性能、结构等方面均不相（xiàng）同,传统的设计（jì）将（jiāng）不适用于碳/碳材料,必须根据该材料的特点进行特殊（shū）、全新（xīn）的结构设（shè）计,这方面的研究需要进一步深（shēn）入。
3、性能的稳定性、再现性是实用的（de）前（qián）提,对于复（fù）合材料而言（yán）这是一（yī）个（gè）难（nán）点,要求有相应稳定的工艺、增强体质（zhì）量、基体质量、均匀（yún）性等一系（xì）列问题,尚需深入研究。
碳纤维（wéi）叶片
随（suí）着对复（fù）合（hé）材料研究工作的（de）不断（duàn）深（shēn）入和科（kē）学家们的（de）不（bú）断探索，加之辅以持续改进（jìn）的生产和加（jiā）工工艺（yì），使复合材料应用的（de）普遍性、实用性、高效性得到了巨大（dà）的提高，应用（yòng）前景非常广阔（kuò）。但是不可忽视，现在复合材料在生产和应用领域还存在许多（duō）问题（tí），而（ér）这些（xiē）问题也在一定（dìng）程度上限制了复合材（cái）料的发展。因此，对复合（hé）材料的（de）研究仍将（jiāng）继续下去（qù）。
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