在傳統(tǒng)柴油機或燃氣輪機用的金屬零件中，鋁合金的耐溫極限為350℃，鋼和鑄鐵的為450℃，最好的超級耐熱合金的耐溫極限也不能超過去1093℃。金屬材料的上述耐溫極限大大限制了發(fā)動機的工作溫度（熱效率）。而使用各種冷卻裝置又使發(fā)動機設(shè)計復雜，增加重量和耗費許多功率。長期以來，人們在尋覓用一種理想的材料來代替發(fā)動機用的金屬材料。
　　 發(fā)動機用材料的重大改革則是用高性能陶瓷零件逐步代替金屬零件，直至發(fā)動機的主要零件，這就是人們常說的陶瓷發(fā)動機。
　　 高性能陶瓷有許多優(yōu)于金屬的性能，例如耐高溫、耐磨損、耐腐蝕、重量輕和隔熱性能好。這些特殊性能可使傳統(tǒng)發(fā)動機面臨的熱效率低和結(jié)構(gòu)復雜等許多難題得到合理解決，并提高發(fā)動機的性能和耐久性。因此，有專家認為，高性能陶瓷是自內(nèi)燃機發(fā)明以來最鼓舞人心的新發(fā)展，它將最終解決發(fā)動機要在苛刻環(huán)境下工作的問題。21世紀，將會出現(xiàn)許多陶瓷發(fā)動機。最初，人們研究和使用的是陶瓷涂層和單一整體陶瓷制的發(fā)動機零件。陶瓷涂層技術(shù)成熟、成本低、壽命較高，采用等離子噴涂工藝，可涂覆二氧化鋯、碳化鈦和二氧化鈦等陶瓷，獲得1毫米以內(nèi)的耐久涂層。為了解決陶瓷涂層太薄的問題，人們研究用二氧化鋯、氮化硅、碳化硅和鈦酸鋁制造發(fā)動機的整體陶瓷零件。此外，還研究了玻璃瓷、氧化鋁等整體陶瓷件。