2022新年伊始，國產航空發動機就傳來好消息。西北工業大學研制的國產陶瓷基復合材料整體渦輪盤成功完成首次空中驗證。這個試驗表明國產陶瓷基復合材料在航空發動機之中的運用取得了突破性進展，為以后用陶瓷基復合材料制造航空發動機高溫壓氣機打下了堅實的基礎。
陶瓷基復合材料是未來航空發動機最有前景的材料之一，是提高航空發動機性能的關鍵材料。一般認為當發動機推得比達到或者超過15的時候，就需要采用陶瓷基復合材料這樣的先進材料確保發動機性能達標。
航空發動機結構示意圖，其中渦輪就是高溫渦輪
眾所周知，航空發動機屬于熱機。它的推力來源于空氣受熱膨脹產生的能量。因此決定發動機推力的一個關鍵指標就是進/排氣口溫度差，兩者差距越大，空氣膨脹程度越高，產生的能量相應也就越大。由于空氣溫度在一定條件下是不變的，因此提高發動機推力很大程度由排氣口溫度決定。不過排氣口溫度也有約束條件，那就是高溫渦輪承受能力。當熾熱的燃氣沖出燃燒室碰到第一個部件就是高溫渦輪，高溫渦輪利用燃氣獲得能量，帶動高壓壓氣機工作，所以高溫渦輪能夠承受的溫度直接決定著1臺航空發動機性能，現代航空發動機性能提高很大程度圍繞著提高（高溫）渦輪前溫度進行的。
航空發動機技術人員認為發動機渦輪前溫度提高100度，發動機推力可以提高20%左右，可以說效果顯著。第四代航空發動機渦輪前溫度已經達到1800度，這個溫度接近金屬材料的極限，再往上發展非常困難。根據業內人士預測，第6代戰斗機采用的高推重比發動機渦輪前溫度將會突破2000度，這樣就對高溫渦輪提出了更高的要求。制造耐溫度能力更強、重量更輕、使用壽命更高的高溫渦輪就成為第6戰斗機發動機瓶頸，而陶瓷基復合材料就是制造這種高溫渦輪的關鍵材料。
陶瓷基復合材料發動機部件
利用陶瓷基復合材料制成的高溫渦輪可以提高渦輪前溫度，增加發動機推力。由于燃料室溫度更低，燃料燃燒更加充分，能量釋放更多，也有利于降低油耗。還有一點非常重要，陶瓷材料重量輕，制成的發動機部件也更輕，可以降低發動機重量，得到更高的推重比。對于飛機來說，發動機重量降低，飛機結構重量也會降低，進一步提高飛機的整機推重比。
此次試飛的是陶瓷基復合材料渦輪盤，它與渦輪葉片構成高溫渦輪，而高溫渦輪又是航空發動機核心機關鍵部件之一。現代航空發動機核心機主要包括高壓壓氣機、燃燒室和高溫渦輪，是發動機關鍵部件。一般認為航空發動機核心技術完成之后，1臺航空發動機研制工作等于完成了80%。因此外界推測國產第6代戰斗機發動機，也就是高推重比發動機已經進入關鍵部件研制階段，預計2025年之后可以完成核心機，2030年進入整機研制階段。第6代戰斗機發動機取得的技術成果還可以用來改進和提高現有航空發動機，增強它們的性能。
其他陶瓷基復合材料發動機
CFM公司配裝陶瓷基復合材料（CMC）高壓渦輪罩環的Leap-1A民用渦扇發動機，于2015年5月19日在新的空客A320neo飛機上成功完成了首飛，表明CMC在航空發動機熱端部件應用取得新突破。CMC應用于發動機的熱端部件也得到了極大的研究關注。
該發動機采用了CMC高壓渦輪罩環（環繞高壓渦輪轉子葉片、阻止渦輪葉尖熱排氣泄漏的靜止環形密封件），是CMC首次實際應用于發動機核心機部件，部件重量比用傳統材料減輕上百千克。CMC高壓渦輪罩環已完成了2萬多小時的部件及整機試驗，試驗表明能極大地減少從壓氣機引出的冷氣需求量，提高發動機推力，并降低燃油消耗量1.5%以上。
此外，我國的WS-15"峨眉" 渦扇發動機，裝有先進的陶瓷基復合材料的尾噴管調節片；F119渦扇發動機采用了高溫樹脂基材料外涵機匣以及用陶瓷基復合材料或碳-碳材料的一些靜止結構；M88渦扇發動機噴口調節片用碳化硅基陶瓷材料制造；F414渦輪發動機的尾噴管二級封嚴片是用陶瓷基復合材料（CMC）制造的。
國內部分陶瓷基復合材料研究機構中國科學院上海硅酸鹽研究所陶瓷基復合材料課題組：該課題組成立于2005年，自此在先進碳化物陶瓷基復合材料領域開展了深入系統的研究，在陶瓷基復合材料設計、成型、致密化、性能調控等方面取得了大量的成果，從材料預制體結構設計、界面結構和功能優化、基體改性與性能調控等方面出發，開發了一系列具有優異特性的碳化物陶瓷基復合材料及其關鍵制備技術，實現了碳化物陶瓷基復合材料可控制備和應用。
山東省陶瓷基復合材料工程技術研究中心：該研究中心利用國家新材料成果轉化及產業化基地的技術支持單位的優勢，積極吸引國內外新材料（特別是復合材料和高技術陶瓷）方面的成果，利用中心的優勢進行轉化及開發，并盡快實現產業化，使陶瓷基復合材料和高技術陶瓷在市場競爭中取得優勢；同時適度研發金屬基復合材料、碳/碳基復合材料、聚合物基復合材料、功能復合材料，帶動區域經濟的發展。
西北工業大學陶瓷基復合材料工程中心：該工程中心以獲得國家技術發明一等獎的技術為核心，以國防重點實驗室為依托，面向工程應用和產業化發展的新嘗試、新平臺。
陶瓷基復合材料團隊作為超高溫結構復合材料重點實驗室的核心支撐團隊，創立二十年來始終堅持從事陶瓷基復合材料的制造和應用技術研究，是國內該技術領域的開創者和該材料工程應用的引領者。該團隊被首批授予國防科技工業優秀科技創新團隊稱號。以陶瓷基復合材料團隊為主體的超高溫結構復合材料團隊入選首批教育部創新團隊、獲國家自然科學基金委創新研究群體項目兩次延續支持，并獲國防科技創新團隊獎。（來源：網易新聞、材料+、CERADIR先進陶瓷在線、榮格等綜合整理）
