铝合金
铝合金具有比模量与比强度高、耐腐蚀性能好、加工性能好、成本低（dī）廉等突出优点，因此被认为是航空航天工业中用量最起着至关重要的作用。主要应用（yòng）位置：发动机舱、舱体结构、承载壁板（bǎn）、梁、仪器安装框（kuàng）架、燃（rán）料储箱等。
钛合金（jīn）
与（yǔ）铝（lǚ）、镁、钢等金（jīn）属材料相比，钛合金具有比强度很高、抗腐蚀（shí）性能良好、抗疲劳性能良好、热导（dǎo）率（lǜ）和线膨胀系数小等优点（diǎn），可（kě）以在350~450℃以下长期（qī）使（shǐ）用，低温可使用到-196℃。主要应用位置：航（háng）空发动（dòng）机的压气机（jī）叶片、机匣、发动机舱和隔热板等。
超高强度钢
超高强度钢具有（yǒu）很（hěn）高的抗拉强度（dù）和足够的韧（rèn）性，并且有良好（hǎo）的焊接（jiē）性和（hé）成形性。主要（yào）应用位置：航天发动（dòng）机（jī）壳（ké）体、发动机喷管、轴承和传（chuán）动（dòng）齿（chǐ）轮。
如（rú）今，航空发动机性能不断的提高，重（chóng）量相比过去有了很大的减（jiǎn）少，在（zài）依（yī）靠整体叶（yè）盘、整体（tǐ）叶（yè）环、空心（xīn）叶片和对转涡轮等新颖结构的同时，将会更看重高比强度、低密（mì）度、高刚度和（hé）耐高温能力强的先进材料。传统的（de）航空发动机材料（liào）（镍合（hé）金（jīn）和（hé）钛合金）虽然仍然可以进一步发展，但它的（de）发展空间已经不大了，很难（nán）满（mǎn）足未来航空发动机（jī）更加（jiā）苛刻的温（wēn）度（dù）和重（chóng）量要求。
现在，树脂（zhī）基（jī）复合（hé）材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料和C/C复合（hé）材料因为具有（yǒu）优（yōu）良的低温性能，已成为航（háng）空发动（dòng）机风扇和压气机（jī）等（děng）部件的候选材料。
航空发（fā）动（dòng）机上（shàng）应用的先进复（fù）合材料（liào）
金属基复合材（cái）料
金属基复合材（cái）料（liào）主（zhǔ）要是（shì）指以Al、Mg等（děng）轻（qīng）金属（shǔ）为基体的复合材（cái）料。在航空和宇航方面主要用它（tā）来代替轻但有毒的铍（pí）。这类材料具有（yǒu）优良的横向性能、低消耗和优良的可（kě）加工性，已成为在许多应用领域最具商（shāng）业吸（xī）引（yǐn）力的材料，并且（qiě）在国外已实现商品化。
其中以铝铿合金、钦及铁（tiě）合金为基的复合（hé）材料是目前主要（yào）选择对象（xiàng）。如以碳化硅纤维（wéi）增强钦合金基体复（fù）合材料（liào）可用来制造（zào）压气机叶片。碳纤（xiān）维或氧化铝纤维增强镁或镁合金基体复合材料可（kě）用来制造涡轮（lún）风（fēng）扇叶片。又如镍铬铝铱纤维增强（qiáng）镍基合金基体复合材料可用来制造（zào）涡轮及压气（qì）机用的密封（fēng）元件。
金属（shǔ）基材（cái）料（liào）
GE公司为联合技术验证机发动（dòng）机计（jì）划（huá）研究了（le）钛基复合材料的低压轴（zhóu），重（chóng）量比inco合金减轻30%，刚性比钛合（hé）金提（tí）高40%，且寿命和耐用（yòng）性均有（yǒu）所改（gǎi）善。若F110发动机采用这种复（fù）合材料（liào）轴，重量可减轻68kg。在（zài）不久的将来，金属复合材料将会取代镍、钛合金，成为未来航空发动机的主要材料。
陶瓷（cí）基复合材料
陶瓷基复合材料（CMC）由于其本身耐温高、密（mì）度（dù）低（dī）的优势，在航（háng）空发动机上的应用呈现出（chū）从低（dī）温向高（gāo）温、从冷端向热端部件（jiàn）、从静子向转子的发（fā）展趋势（shì）。
CMC材料具有耐温高、密度低、类似金（jīn）属的断裂行为、对裂（liè）纹（wén）不敏感、不发生（shēng）灾难性（xìng）损毁等优异性能，有望取代高温合金满（mǎn）足热端部件（jiàn）在更高温度环境下的使（shǐ）用，不（bú）仅有利（lì）于大幅减重（chóng），而且还可以节（jiē）约甚至无须冷（lěng）气，从而（ér）提高总压（yā）比，实现在高温合金耐温基础上进一步提升工作温度400～500℃，结构减重50%～70%，成为航空（kōng）发动机升级换代的关键热结构用材。
陶瓷基复合材料主要应用在以下两（liǎng）方面。
燃烧室部件：
早在90年代，GE公司和P&W公司（sī）就已经使用陶瓷基复合材料制备燃烧室衬套，该（gāi）衬套在（zài）1200℃环（huán）境下工作（zuò）可以（yǐ）超过（guò）1000h。美国综合高性能（néng）涡轮发动机技术计划用碳化硅基（jī）复合（hé）材（cái）料制备（bèi）火箭筒，现已在第一阶段得到验证。
涡轮部件：
作为发动机重要的零件（jiàn）之一，涡轮（lún）叶片工作（zuò）在燃烧室出口，是发动（dòng）机（jī）中承（chéng）受热冲击最严重的零件，其耐温能力直（zhí）接决定着高性能（néng）发动机推（tuī）重比的提升。陶瓷基复合（hé）材料密度低（dī）、耐高温，对减轻涡轮（lún）叶片重量和降低涡（wō）轮叶片冷（lěng）气（qì）量（liàng）意义重大。目前，国外已成功运用陶瓷基复合（hé）材（cái）料（liào）制备出耐高温的（de）涡轮（lún）叶片。
树脂基（jī）复合材（cái）料
先进树脂基复合材（cái）料是以高性能纤维（wéi）为（wéi）增强体、高性能树脂为基体（tǐ）的复合材（cái）料。与传统的钢、铝（lǚ）合金结（jié）构材料相比，它（tā）的密度约为钢的1/5,铝合金的1/2,且（qiě）比强度与比模量远高于后二者。
主要应（yīng）用位置：航空发动机冷端部件（jiàn）（风扇（shàn）机（jī）匣（xiá）、压气机叶片、进气机匣等）和发动机（jī）短舱、反推力装（zhuāng）置等部件上得到广泛（fàn）应用（yòng）。
外涵机匣：
与常（cháng）规的（de）钛合金（jīn）风扇外涵（hán）机匣（xiá）相（xiàng）比，在保证能够执行所有功能和承受（shòu）整台发动机的静态与飞行载荷（hé）的前提下，树脂基（jī）复合材料制造的外涵机匣能减轻发动机的（de）重量，减少发动（dòng）机（jī）的研（yán）制成本。
GE公（gōng）司（sī）的F404发动机最早由钛合金的（de）外（wài）涵机（jī）匣改进为PMR15复合（hé）材（cái）料（liào）的外（wài）涵机匣（xiá），达到（dào）了重量减轻30%和（hé）成本（běn）减少（shǎo）30%的效果。之后，GE公司又进一步（bù）将这一技术应（yīng）用到F414增（zēng）推型发动机（jī）、GenX发动机等（děng）发动机上。
美国的普惠公司的（de）F191和F135发动机（jī）以（yǐ）及法国的（de）斯奈克玛公司的M88发（fā）动机都采用树脂基复合材料制造的外涵（hán）机匣。其减轻（qīng）重量和降低成本的效（xiào）果都很明显（xiǎn）。
静（jìng）子叶片：
与钛合金（jīn）的静子叶片相比，树（shù）脂基复（fù）合材料静子叶片能减轻重量（liàng）50%，降低成本50%以上。同时，通过优化纤维取向，复合材料静子叶片的固有频率可以被（bèi）修正，以加（jiā）大（dà）其许用机（jī）械和气动（dòng）设计空间。
普惠的PW4084和PW4168发动机风扇静（jìng）子（zǐ）叶片采用PR500环氧树脂（zhī）基（jī）复合材料，其中（zhōng），PW4084发动（dòng）机（jī）直（zhí）径为3.04米的静子重量减轻39%、成本减少38%。德国MTU公司在PW8000发动机的高速低（dī）压压气机的进口导流叶片和第（dì）一级（jí）或第二级可调静子叶片（piàn）采（cǎi）用PMC复合材料。这些叶片的（de）抗外损伤能力、抗振（zhèn）动特性、抗腐蚀性和结（jié）构完整性已经（jīng）得到了验（yàn）证。
转子叶片（piàn）：
复合（hé）材料的低密度和高强（qiáng）度特性不仅能（néng）减轻重量，而且能使转子（zǐ）叶片具有3维气动设计（jì）形状，像掠形叶片、弓形叶片。除（chú）了能降（jiàng）低制造成（chéng）本外（wài），复合（hé）材（cái）料转子叶片还具有脱落（luò）事故中表现出来的非破（pò）坏特性，进（jìn）而（ér）降（jiàng）低了包容要（yào）求。
风扇叶片采用复合材料不但可以明（míng）显（xiǎn）的减（jiǎn）轻叶（yè）片（piàn）本身的重量（liàng），还能减（jiǎn）轻其包容（róng）系统（tǒng）、盘以及整个转子（zǐ）系（xì）统（tǒng）的重量，具有低成本、抗（kàng）振性能好、抗损伤能力强（qiáng）等特点。就（jiù）目前，GE公司的GenX和GE90-115B发动机采用了高流量弯掠（luě）复合材（cái）料（liào）风（fēng）扇叶片（piàn）和（hé）有（yǒu）机物基材（cái）料风扇（shàn）机匣，还（hái）计（jì）划（huá）将进一步研（yán）究复合空心叶型高压（yā）比风扇。
C/C复合材料
碳/碳复合（hé）材料是一种新（xīn）型高温材料,具有重量轻、模量高、比强度大、热膨（péng）胀系（xì）数低（dī）、耐（nài）高温、耐热冲击、耐（nài）腐蚀、吸振（zhèn）性好等一系列（liè）优异性（xìng）能。该材料（liào）的密度不到2.0g/cm3,仅为镍基高温合金的1/4,陶瓷材料的1/2,尤其（qí）是这（zhè）种材料随着温度（dù）升高（gāo）(可达2200℃)其强度不（bú）仅不降（jiàng）低,甚至比室温还（hái）高,这是其它材料所无（wú）法（fǎ）比（bǐ）拟的独特的性能。
早（zǎo）在80年（nián）代初，美国（guó）就开始研制碳/碳涡轮盘（pán）和涡轮叶片，以后（hòu）又先后（hòu）进行了F100飞机发动机的燃烧室和（hé）喷管（guǎn）试（shì）验，JTD试验机低压（yā）整体涡轮盘（pán）及叶片试（shì）验，还进行可1760地面超速试（shì）验。德国、俄（é）罗斯和日本（běn）已相继成功研制涡轮外环（huán）和（hé）整体涡（wō）轮。
目前尽管都认为碳/碳材料是（shì）新型（xíng）高性能（néng）航空（kōng）发动机（jī）热端部件的（de）可选材料,但（dàn）国内外都还没有把碳（tàn）/碳材料真正用于发动机的转动部件,究其原因（yīn）,关键是以（yǐ）下问（wèn）题还未得到很好解决：
1、抗氧化问题,由于航空发动机工作时间长、温度高,而碳材料在400℃以上就会开始氧化,这是一个尖（jiān）锐（ruì）矛（máo）盾（dùn）。
2、碳/碳材料与传（chuán）统金（jīn）属材（cái）料（liào）在性（xìng）能、结构等方面均不相同（tóng）,传统的设计将不适用于碳/碳材料,必须根（gēn）据该材料（liào）的特（tè）点进行特殊、全（quán）新（xīn）的结（jié）构设计,这方面的（de）研究（jiū）需要（yào）进一（yī）步深入。
3、性能的稳定性、再现性是实（shí）用的前提（tí）,对（duì）于复合材料而言这是一个难点（diǎn）,要（yào）求有相应稳定（dìng）的工艺、增（zēng）强体质量、基（jī）体质量、均匀性等一系列问题,尚需（xū）深入研究。
碳纤维叶片
随着对复合材料研究（jiū）工作的（de）不断深（shēn）入和科学家们的不断探索，加（jiā）之辅以（yǐ）持续改进的生（shēng）产和加工（gōng）工（gōng）艺，使复合材料（liào）应用的普（pǔ）遍性、实（shí）用性、高效（xiào）性得到了（le）巨（jù）大的提高（gāo），应用前景非常广阔。但是（shì）不可忽视，现在复合材料在生产和应用领（lǐng）域还存在许多问题，而这些问题也在一定程度上（shàng）限制（zhì）了复合材（cái）料的发展（zhǎn）。因此（cǐ），对（duì）复合材料的研究仍将继续（xù）下去（qù）。
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