I moderni propulsori aeronautici devono soddisfare requisiti sempre più stringenti in termini di emissioni, affidabilità, prestazioni, economia e durata. In questo scenario, i materiali avanzati sono stati individuati come uno dei maggiori elementi abilitanti per i futuri miglioramenti motore nel medio e lungo termine. I materiali attualmente utilizzati presentano infatti delle limitazioni di utilizzo legate a condizioni operative sempre più severe e costituiscono quindi un limite per l'implementazione di nuove soluzioni o miglioramenti.
Per quanto riguarda il prodotto turbina, fondamentale per il raggiungimento di elevate efficienze è la temperatura, che negli anni è costantemente aumentata ma ad oggi non può superare un certo valore a causa di limiti strutturali dei materiali utilizzati per le palettature rotoriche e statoriche. Il secondo driver per lo sviluppo di nuovi materiali per applicazioni turbina è la riduzione di peso, in quanto si ha un beneficio immediato sull'efficienza del motore.
Per quanto riguarda invece il prodotto scatole ingranaggi, un importante miglioramento è legato allo sviluppo di materiali compositi in grado di aumentare la resistenza strutturale specifica e di conseguenza di migliorare da una parte le caratteristiche di affidabilità e durata dei componenti, dall'altra di portare ad una riduzione del peso.
I materiali attualmente utilizzati nei motori aeronautici, principalmente superleghe a base nichel e cobalto nelle turbine e combustori e leghe leggere a base di alluminio e magnesio nelle scatole ingranaggi, sono rimasti pressoché invariati negli ultimi vent'anni e sono arrivati al limite del loro sviluppo tecnologico, sia in termini di composizione chimica, sia in termini di processo di produzione. Basti pensare che lo sviluppo di una lega di nuova generazione per applicazione agli stadi più caldi della turbina, processo estremamente lungo e costoso, porta mediamente un beneficio in termini di aumento di temperatura operativa ammissibile di circa 30°C.
