为了实现并不断提高航空发动机性能和结构效率，需要成功地应用先进材料。就结构材料而言，要求材料具有高的比强度、比刚度和使用温度。但是，从已经取得很好发展的常规材料的发展趋势来看，即使把设计技术和目前的常规材料发展到高度完善和成熟，也很难进一步获得重大的收益。可以说，先进航空发动机对材料的要求已经接近常规材料的极限。而进一步大幅度提高发动机的能力将愈加依赖采用先进的材料和新颖的设计方案的综合。目前，各国航空发动机生产商正在研制的或应用的先进材料主要包括:高温增强聚合物基复合材料、钛铝和镍铝金属化合物、金属基复合材料以及陶瓷基复合材料。

　　顾名思义，复合材料是由两种或多种性质不同的常量固体组分构成的材料。由多组分构成的材料很多。仅当材料各组分具有明显不同的物理性质，组分间存在明显的界面，且材料的性质也明显不同于组分性质时，才能把这种材料称为复合材料。复合材料的基本特点是各向异性、可设计性和结构特性。复合材料作为一种有生命力的工程材料近几十年来得到了蓬勃的发展，尤其是纤维增强复合材料。这类材料的种类繁多。它们主要分为以下几类：石墨纤维/树脂基复合材料(PMC)、陶瓷纤维/金属基复合材料(MMC)和陶瓷纤维/陶瓷基复合材料(CMC)。高强度、各向异性、低延伸率是这些材料的共性。但是不同的体系，其差异是很明显的，有各自的适用范围。

　　自20世纪50年代以来，随着尖端技术的发展，特别是航空、航天技术的发展，纤维增强复合材料越来越受到人们的重视。早在1947 年就开始了玻璃纤维缠绕火箭发动机壳体的研究，并取得成功，促进了一系列研究项目的开展，使纤维复合材料从60年代起就在火箭、导弹、飞机等重要承力部件获得了实际应用。连续纤维增强的复合材料在航空发动机上也存在广泛的应用前景。PMC起步比较早，是最早应用于航空发动机的复合材料。

　　纤维复合材料的发展和纤维制备是密切不可分的。新型连续长纤维的研制和应用在60年代获得了明显的进展。首先是硼和碳的连续纤维，也包括难熔化合物和金属的连续纤维。这些纤维的强度--般为250kg/mm² ~ 300kg/mm²，对基体有明显的增强作用;同时，高温性能也有所提高。60年代中叶发展起来的硼-环氧树脂和碳-环氧树脂，是对玻璃-环氧树脂的一个改进。这些新型复合材料的比强度与玻璃-酚醛树脂大体相当，而比刚度为其4~5倍。这使结构承受压力和动载荷的能力大为提高，使用温度也有所改善。因此，对它们的应用研究(美对硼-环氧，英、美、日、法对碳-环氧)多如雨后春笋。其中，在飞机结构上的应用进步较快，并已经取得了相当好的结果，通常采用这些材料的结构可臧轻结构重量20%~ 30%。但是，玻璃纤维复合材料以及其它PMC的弹性模量和剪切强度较低，高温性能也较差，限制了它们在航空发动机重要承力部件上的应用。

　　虽然PMC已经应用于发动机，但是主要应用于发动机的冷端部件，如短舱、风扇的推进锥、反推力装置、外涵道、风扇机匣包容环、风扇系统等。以树脂为基的复合材料的使用温度有很大的局限。在长时间使用的条件下，环氧树脂一般不超过200℃，正在发展的聚酰亚胺的也不超过300℃~350℃。即使在较低的温度下，树脂基的弹性模量和强度也不高，在大的负荷应力下容易开裂。特别是单向复合材料的层间强度决定于基体，而树脂基的.强度低。虽然可以通过纤维交叉排列来改善偏轴方向的性能，但又会使轴向性能削弱，致使复合材料的特点得不到充分发挥。