铝合（hé）金
铝（lǚ）合金具有比模量与比（bǐ）强度高、耐腐蚀性能好、加工性能好（hǎo）、成本低（dī）廉等突出优点，因此被认为是航空航天（tiān）工业中用量最起着至关（guān）重要的作用。主要应用位（wèi）置：发动机舱、舱体结构、承载壁板、梁、仪（yí）器安装框架、燃料储（chǔ）箱等。
钛合金
与（yǔ）铝、镁、钢等金属材料相比，钛合金具（jù）有（yǒu）比强（qiáng）度很高、抗腐蚀性能良好、抗疲劳性能良好（hǎo）、热（rè）导（dǎo）率和线膨胀系数小等优点（diǎn），可以在350~450℃以下长期使用（yòng），低（dī）温可使用（yòng）到（dào）-196℃。主要（yào）应用位置：航空发动机的压气机叶片、机匣、发动机舱和隔热板等。
超高（gāo）强度钢
超高强度钢具有很高的抗拉强度和足够的韧性，并且（qiě）有良好的焊接性和成形性。主要应用位置：航（háng）天发动机壳体、发动机（jī）喷管、轴承和传动齿轮。
如今，航空发动（dòng）机性能不断的提高，重量相（xiàng）比过（guò）去有（yǒu）了很大的减少（shǎo），在依靠整（zhěng）体（tǐ）叶盘（pán）、整体叶（yè）环、空心叶片和对转涡轮等新颖结构的同时，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（liào）。传统的航（háng）空发（fā）动机材料（镍合金和钛合金（jīn））虽然仍然可以进一步发（fā）展（zhǎn），但它的（de）发（fā）展空间已（yǐ）经不大了，很难满足未来航空发动机更加苛刻的温（wēn）度和重量要求。
现在（zài），树脂基复（fù）合材料、金属（shǔ）基复合材料、陶瓷（cí）基复（fù）合材料和C/C复合材料（liào）因为具（jù）有优良的低（dī）温性能（néng），已成为航空发动机风扇和压气机等（děng）部（bù）件的候选材（cái）料。
航空发动机上应用的先进（jìn）复合材料
金属基复合材（cái）料
金属基复合材（cái）料主要是指以（yǐ）Al、Mg等轻金属为基体的复合材料。在（zài）航空和宇航方面主要用它来代替轻但有（yǒu）毒的铍。这类材（cái）料具有优良的横向性能、低消耗（hào）和优良（liáng）的可（kě）加工性，已（yǐ）成为在许多应用领域最具商业吸引力的（de）材料，并且在（zài）国外已实现（xiàn）商品化。
其中以铝铿合金、钦及铁合（hé）金为（wéi）基的复合材料是目前主要选择对象。如以（yǐ）碳化硅纤（xiān）维增强钦合金基体复合材料（liào）可（kě）用来制造压气机叶片。碳纤维或氧化铝纤维增（zēng）强镁或镁合金基体复合材料可用来制造（zào）涡轮（lún）风扇叶片。又如镍铬铝铱（yī）纤维增强镍基合金基体复合材料（liào）可用来制造涡轮及压（yā）气机用的密封元件。
金属（shǔ）基材料
GE公（gōng）司为联合技（jì）术验证机发动机计划研究了（le）钛基复合材料的（de）低压轴，重量比（bǐ）inco合金减轻30%，刚性比钛合金提高40%，且寿（shòu）命和耐用（yòng）性均有所（suǒ）改善。若F110发（fā）动机采（cǎi）用（yòng）这（zhè）种复合材料轴，重量可减（jiǎn）轻68kg。在不久的（de）将（jiāng）来，金属复合材（cái）料将会取代镍、钛合金，成为未来航空（kōng）发动机（jī）的（de）主要材料。
陶（táo）瓷基复合材料（liào）
陶瓷基复合（hé）材料（CMC）由（yóu）于其（qí）本身耐温高、密度低的优势，在航空发动（dòng）机上的应（yīng）用（yòng）呈现（xiàn）出从低温向高温、从冷（lěng）端向热（rè）端部件、从静子向转子（zǐ）的发展趋势。
CMC材（cái）料具有耐温（wēn）高、密（mì）度低、类似金属的（de）断裂行为、对（duì）裂纹不（bú）敏感（gǎn）、不发生（shēng）灾难性损毁（huǐ）等优异性（xìng）能，有望取代高温合金满足热端部件在更高温度（dù）环（huán）境下的使用，不仅有（yǒu）利于（yú）大幅减重，而且还可以节约甚至无须冷气，从（cóng）而提高总压比，实现在（zài）高温合金耐温基础上进一（yī）步（bù）提升工作温度400～500℃，结构减（jiǎn）重50%～70%，成（chéng）为航空发动机升级换（huàn）代（dài）的关键热（rè）结构用材。
陶瓷基复合材（cái）料主要应用在以下两方面。
燃（rán）烧室部件：
早（zǎo）在90年代，GE公（gōng）司和P&W公司就已经（jīng）使用陶瓷（cí）基复（fù）合（hé）材料制备燃烧室衬套（tào），该衬套在1200℃环境（jìng）下工作可以超过（guò）1000h。美国综合（hé）高（gāo）性能涡轮发动机技（jì）术计（jì）划用（yòng）碳化硅基复合材料制备（bèi）火箭筒（tǒng），现已（yǐ）在第一阶段得（dé）到验证。
涡轮部件：
作为发动机重要的零件之一，涡轮叶片工作在燃烧室出口（kǒu），是发动机中承受热（rè）冲击（jī）最严重的零件，其耐温能（néng）力直（zhí）接决定（dìng）着高性能发动（dòng）机推（tuī）重比的提升。陶瓷基复合材料密度低、耐高（gāo）温，对减轻涡轮叶片重量和降低涡轮（lún）叶片冷气量意义重大。目前，国外已成功运（yùn）用陶瓷基复合（hé）材料制备出（chū）耐高温的（de）涡轮叶片。
树脂基复合材料
先进树（shù）脂基复合材料是以高性能纤（xiān）维为增强体、高性能树脂为基体的复合材料。与（yǔ）传统的钢、铝合金（jīn）结（jié）构（gòu）材（cái）料相比，它的密度约为钢的1/5,铝合金的1/2,且比强度与比模（mó）量远高于后二者。
主要应用位置：航空发（fā）动机冷端部件（风扇机匣、压气机（jī）叶片、进（jìn）气机（jī）匣等）和发动机短舱（cāng）、反推力装置等部件上得（dé）到广泛应（yīng）用。
外涵机匣：
与常规的钛合金风扇外涵机匣相比，在（zài）保证能够执行所有功能和承受（shòu）整台发动机的静态与飞（fēi）行载荷的前提下，树脂基复合材料制造的外涵机匣能减轻（qīng）发动机的（de）重量，减少（shǎo）发动（dòng）机的研制成本。
GE公司的F404发动机最早由钛合金的外涵（hán）机（jī）匣（xiá）改进（jìn）为（wéi）PMR15复合材料的外涵机匣，达到了（le）重量减轻30%和成（chéng）本减少30%的效果。之后，GE公司又进一步将这一技（jì）术应（yīng）用到F414增推型发动机、GenX发动机（jī）等（děng）发动机上（shàng）。
美国的普惠公司的F191和F135发动机以及（jí）法国（guó）的斯奈（nài）克（kè）玛公司的M88发动机（jī）都（dōu）采（cǎi）用树脂基复合材料（liào）制造的（de）外涵（hán）机匣。其减轻重量（liàng）和降（jiàng）低成本的效（xiào）果都很明显。
静子叶片：
与（yǔ）钛合金的静子叶片相比，树脂（zhī）基（jī）复合材料（liào）静子叶片能减轻重量（liàng）50%，降低成本50%以上。同时（shí），通（tōng）过优化纤（xiān）维取向，复合材料静子叶片的（de）固有频（pín）率可（kě）以被（bèi）修正，以加大其许用机（jī）械（xiè）和（hé）气动设（shè）计空间（jiān）。
普惠的PW4084和PW4168发动机风扇静子叶片（piàn）采（cǎi）用PR500环氧树脂基复合材料，其中，PW4084发动机直径为（wéi）3.04米的静子重量减轻39%、成本减（jiǎn）少38%。德国MTU公司在PW8000发动机（jī）的高（gāo）速低压压气机（jī）的进口（kǒu）导流（liú）叶（yè）片（piàn）和第一级或第二级（jí）可调静子叶片（piàn）采用PMC复合材料（liào）。这些叶片的抗外（wài）损伤能力、抗振动特性、抗腐蚀性和（hé）结构完整（zhěng）性已经得到了验证。
转子叶片（piàn）：
复合（hé）材料的低密（mì）度和高强度特性（xìng）不仅能减轻重量（liàng），而（ér）且能（néng）使转子叶片（piàn）具有3维气动设计形状（zhuàng），像掠（luě）形叶片、弓形叶片。除了能降低制造成本外（wài），复合材料转子叶片还（hái）具有（yǒu）脱（tuō）落事故中表现出来的非破坏特性（xìng），进（jìn）而降低（dī）了包容（róng）要（yào）求。
风（fēng）扇（shàn）叶片采（cǎi）用复合（hé）材（cái）料不但可以明显的（de）减（jiǎn）轻叶（yè）片（piàn）本（běn）身的重量，还能减（jiǎn）轻其包（bāo）容系统（tǒng）、盘以及整个转子系统的重量，具有低成本、抗振性能好、抗损伤（shāng）能（néng）力强等特点（diǎn）。就目前（qián），GE公司的GenX和GE90-115B发动机采用（yòng）了高流量弯掠复合材（cái）料风扇叶片（piàn）和有机物基材料风（fēng）扇（shàn）机匣，还计划将进一步（bù）研究复合（hé）空心叶型高（gāo）压比风扇（shàn）。
C/C复合材料
碳/碳复（fù）合材（cái）料是（shì）一种新（xīn）型（xíng）高温（wēn）材料,具有（yǒu）重量轻、模量高、比（bǐ）强度大、热膨胀系数（shù）低、耐高温、耐热冲击、耐腐蚀、吸振性好等一系（xì）列优异性能。该材料的密度（dù）不到2.0g/cm3,仅（jǐn）为镍基高温合金的1/4,陶瓷材料的1/2,尤其是这种材料随着（zhe）温（wēn）度（dù）升高(可达2200℃)其强度不仅不降低,甚（shèn）至比室温（wēn）还高,这是其它材料所无法比拟（nǐ）的独特的性能。
早（zǎo）在80年（nián）代（dài）初，美国就开始研制碳/碳涡轮（lún）盘（pán）和涡轮叶片，以后（hòu）又先后（hòu）进行了（le）F100飞机发动机的燃烧室和喷（pēn）管试验，JTD试验（yàn）机低压整体涡轮盘及叶片试验，还进行可1760地（dì）面超速试验（yàn）。德国、俄（é）罗斯和日本已相继成功研制涡（wō）轮（lún）外（wài）环和整体涡轮（lún）。
目前（qián）尽管都认为碳/碳材料是新型高性能航空发动（dòng）机（jī）热端部件的（de）可选材料（liào）,但（dàn）国内外都还（hái）没有把碳/碳材料真正（zhèng）用于发动机（jī）的（de）转动部件,究（jiū）其原因,关（guān）键是以下（xià）问题还未得到（dào）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（yǐ）上就会开（kāi）始氧（yǎng）化,这（zhè）是（shì）一个尖（jiān）锐矛（máo）盾。
2、碳/碳材料与传统金属材料在性能、结构等方（fāng）面均不相同,传统的设计将不适用于碳/碳（tàn）材料,必（bì）须根（gēn）据该材料的特（tè）点进行特殊、全新的结构设计,这方面的研（yán）究（jiū）需要进一步深（shēn）入。
3、性能的稳定性、再现性是实用的前（qián）提,对于复合材料而言（yán）这是一个难点,要求（qiú）有相应稳定的工艺、增强体质（zhì）量、基体质量、均匀（yún）性（xìng）等一系（xì）列问（wèn）题,尚（shàng）需深入研究。
碳纤维（wéi）叶片
随（suí）着对复（fù）合（hé）材料研（yán）究（jiū）工作的不断深入和科学家们（men）的不断探索，加之（zhī）辅以持续改进的生产（chǎn）和加工工艺，使复合材料（liào）应用（yòng）的普（pǔ）遍性、实（shí）用性、高效性得到了巨大的提高，应用前景非常广（guǎng）阔。但是不可忽视，现在（zài）复合材料在生产和应（yīng）用领（lǐng）域还存在许多问（wèn）题，而（ér）这（zhè）些问题也在一定程度上限制了复合（hé）材料的（de）发展。因此，对复合材料的研究（jiū）仍将继（jì）续（xù）下去。
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