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通过陶瓷基复合材料（CMCs）的疲劳测试和蠕变测试，确定CMCs是否为高效的航空材料。航空材料制造商正试图通过减轻产品的质重量、提高生产效率、延长使用寿命等各种方法降低企业材料成本，立足于市场。而要想要达到该这一目的，制造商们还可通过引用进先进材料、复合材料、优化设计（例如：改善机翼形状，将动力系统升温加压）等途径来加以实现。 CMCs是一种生长在陶瓷基(ceramic matrix)上的陶瓷纤维（ceramic fibers）。该这种材料将应用于航天器发动机系统。普通陶瓷呈脆性、塑性低、断裂韧性低。CMCs具有普通陶瓷的优点：熔点高、杨氏模量大、硬度高。不仅如此，CMCs还具备较强的抗裂性、耐热震性、以及抵抗拉应力失效。这是因为，陶瓷纤维具有独特的结构，提供高效压力传输路径（即使基体产生裂纹）。随着CMCs断裂韧性和塑性的提高，CMCs可应用于发动机中的高压、高温环境，例如：燃烧室衬套、风扇导流叶片、涡轮叶片。在确认将新材料应用于发动机关键部位之前，研究者们须进行大量材料测试，评估CMCs材料的疲劳和蠕变特性，这将是重大挑战。图：疲劳测试和蠕变测试的典型仪器 来源：Exova发动机在疲劳载荷（交变拉、压应力）作用下，在远低于屈服应力时发生的低应力脆性断裂，称为疲劳断裂。疲劳极限测试是指：，测定试样在不同的交变应力下发生断裂的疲劳次数。其中，施加并撤去交变应力的次数称为疲劳次数（cycle），施加负载形状称为波形（waveform），单位时间内施加交变应力次数称为频率（frequency）。疲劳测试的频率需限制在0.001Hz至30 Hz，以免内部摩擦力过大，使试样升温，无法测得准确的疲劳极限值。而实际测试频率更小，这是出于探头在粗糙CMCs表面稳定性的考虑。CMCs测试使用应力监测器控制试样交变载荷大小。监测器边缘与试样相连，探头伸缩的长度反应试样应力状态。探头的灵敏度要求很高，这是因为施加于CMCs材料的交变载荷比施加于金属的交变载荷小一个数量级。在金属应变控制试验中，应变极限为 0.4% ，而CMCs的应变极限为0.04%左右。通常而言，探头的应变范围设置为1%。为了保证探头的灵敏性，须严格控制实验室环境参数，包括：温度、气流等。此外，探头需要连接水冷装置以防温度过高造成仪器误差。水流不可过快，不可暴露于强气流。
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