金属基和陶瓷基复合材料

要求成品部件能够在足够高的温度下工作，使其熔化或降解聚合物基质产生了对其他类型基质材料的需求，通常是金属。金属基体不仅具有耐高温性，而且具有强度和延展性，或“可弯曲性”，这增加了韧性。金属基复合材料(mmc)的主要问题是，即使是最轻的金属也比聚合物重，而且它们的加工非常复杂。mmc可用于高超声速飞机的蒙皮等区域，但在机翼边缘和发动机内的温度通常超过极限温度熔点的金属。对于后一种应用，陶瓷复合材料(cmc)的使用越来越多，尽管技术cmc的发展还没有私人管理公司成熟。陶瓷由氧化铝、二氧化硅、氧化锆和其他从细土和沙子中提炼出来的元素组成合成材料，例如硅氮化或碳化硅．的理想特性陶瓷包括上级热电阻低磨料以及腐蚀性。它们的主要缺点是脆性，可以通过用纤维或须加强来降低。加固材料可以是一种金属或者另一种陶瓷。

聚合物和金属可以通过熔化(或软化)然后固化的技术进行加工，高温陶瓷不能熔化。它们通常是由烧结这是一种将材料组合呈现为图形的技术连贯的通过加热到高温而没有完全融化而形成的质量。如果是连续纤维或纺织编织(相对于短纤维或须)，烧结前用分散在液体中的陶瓷颗粒浆浸渍纤维组装。在飞机发动机中使用cmc的一个主要好处是它们允许更高的工作温度，从而更大的燃烧效率，导致燃料减少消费．cmc的低密度带来了额外的好处，这意味着可以节省大量的重量。

其他高级复合材料

碳-碳复合材料与cmc密切相关，但在生产方法上有所不同。碳碳复合材料由半晶组成碳纤维嵌入在基体中非晶碳。的复合一开始是PMC，用半晶碳纤维浸渍聚合物酚醛树脂．树脂浸泡系统在惰性气氛中加热，使聚合物热解或焦化成碳残渣。用聚合物重新浸渍复合材料，并重复热解。这种浸渍/热解过程的持续重复产生了具有最小空隙的结构。碳-碳复合材料在2500°C(4500°F)时仍能保持其强度，并用于再入飞行器的鼻锥。然而，因为他们是脆弱的为了防止在如此高温下氧化，它们必须被一层薄薄的陶瓷保护。

虽然航空航天应用的材料研究主要集中在刚度和强度等机械性能上，但其他属性对于在太空中的使用也很重要。材料需要具有接近零的热膨胀系数;换句话说，它们必须是热稳定的，当暴露在极端变化时不应该膨胀和收缩温度．大量的研究集中在为高速民用飞机开发这种材料，其中热循环是一个主要问题。高韧性材料，不易燃树脂复合系统也在研究中，以改善安全飞机内部。

人们也在努力开发“智能”或反应灵敏的材料。智能材料代表了另一种模仿生物体某些特征的尝试，其内置传感器和驱动器将对其外部环境做出反应环境通过带来期望的反应。这将通过连接这些材料的机械、电气和磁性来实现。例如,压电材料产生电当前的当它们弯曲时;相反，当电流通过这些材料时，它们就会变硬。这财产可用于抑制振动:振动过程中产生的电流可被检测、放大并送回，使材料变硬而停止振动。