لا تنفصل الإنجازات العظيمة لصناعة الطيران والفضاء عن التطور والتقدم الهائل في تكنولوجيا مواد الطيران والفضاء. تتطلب قدرة الطائرات المقاتلة على الارتفاعات العالية والسرعة العالية والقدرة العالية على المناورة أن تضمن المواد الهيكلية للطائرة متطلبات القوة والصلابة الكافية. يجب أن تلبي مواد المحركات متطلبات مقاومة درجات الحرارة العالية، وتُعتبر السبائك عالية الحرارة والمواد المركبة القائمة على السيراميك المواد الأساسية.

يلين الفولاذ التقليدي عند درجات حرارة أعلى من 300 درجة مئوية، مما يجعله غير مناسب للبيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة. سعيًا لتحقيق كفاءة تحويل طاقة أعلى، يتطلب مجال طاقة المحركات الحرارية درجات حرارة تشغيل أعلى باستمرار. وقد طُوّرت سبائك عالية الحرارة لضمان تشغيل مستقر عند درجات حرارة أعلى من 600 درجة مئوية، ولا تزال هذه التكنولوجيا في تطور مستمر.

تُعدّ السبائك عالية الحرارة موادًا أساسية لمحركات الطيران، وتنقسم إلى سبائك حديدية عالية الحرارة، وسبائك نيكلية عالية الحرارة، وذلك حسب مكوناتها الرئيسية. وقد استُخدمت هذه السبائك في محركات الطيران منذ نشأتها، وهي مواد مهمة في تصنيعها. ويعتمد أداء المحرك بشكل كبير على مستوى أداء مواد السبائك عالية الحرارة. في محركات الطيران الحديثة، تُشكّل كمية مواد السبائك عالية الحرارة ما بين 40% و60% من الوزن الإجمالي للمحرك، وتُستخدم بشكل رئيسي في المكونات الأربعة الرئيسية للطرف الساخن: غرف الاحتراق، والأدلة، وشفرات التوربينات، وأقراص التوربينات، بالإضافة إلى مكونات مثل مخازن الأسطوانات، والحلقات، وغرف احتراق الشحنات، وفوهات الذيل.

(الجزء الأحمر من الرسم البياني يوضح السبائك ذات درجات الحرارة العالية)

سبائك النيكل عالية الحرارة تعمل عادةً عند 600 درجة مئوية فوق ظروف إجهاد معينة، وتتميز بمقاومة جيدة للأكسدة والتآكل في درجات الحرارة العالية، بالإضافة إلى قوة تحمل عالية، ومقاومة زحف، وقوة تحمل، ومقاومة ممتازة للتعب. تُستخدم بشكل رئيسي في مجال الفضاء والطيران، في ظل ظروف درجات الحرارة العالية، في المكونات الهيكلية مثل شفرات محركات الطائرات، وأقراص التوربينات، وغرف الاحتراق، وغيرها. يمكن تقسيم سبائك النيكل عالية الحرارة إلى سبائك مشوهة عالية الحرارة، وسبائك مصبوبة عالية الحرارة، وسبائك جديدة عالية الحرارة، وفقًا لعملية التصنيع.

مع ارتفاع درجة حرارة تشغيل السبائك المقاومة للحرارة، تزداد عناصر التقوية فيها، ويزداد تعقيد تركيبها، مما يؤدي إلى استخدام بعض السبائك فقط في حالة الصب، وعدم إمكانية تشويهها بالمعالجة الساخنة. علاوة على ذلك، فإن زيادة عناصر السبائك تؤدي إلى تصلب السبائك القائمة على النيكل مع انفصال كبير بين مكوناتها، مما يؤدي إلى عدم تجانس التركيب والخصائص.إن استخدام عملية مسحوق المعادن لإنتاج سبائك ذات درجة حرارة عالية، يمكن أن يحل المشاكل المذكورة أعلاه.بسبب جزيئات المسحوق الصغيرة، وسرعة تبريد المسحوق، والقضاء على الفصل، وتحسين قابلية العمل الساخن، يتم تحويل سبيكة الصب الأصلية إلى تشوه قابل للعمل الساخن من السبائك ذات درجات الحرارة العالية، ويتم تحسين خصائص قوة الخضوع والتعب، وقد أنتجت سبيكة المسحوق ذات درجات الحرارة العالية لإنتاج سبائك ذات قوة أعلى طريقة جديدة.