过去的十五年中，飞机制造商一直使用热塑性复合材料作为结构复合材料，来提高其韧性和耐久性。热塑性复合材料的结构应用范围广泛，从引擎吊架门到前缘再到横梁和支架。
本文简要概述了推动热塑性复合材料在当今航空航天领域应用的关键因素，并介绍了三种常见的热塑性复合材料形式。
原始设备制造商——OEM厂商最近对热塑性塑料表现出了越来越大的兴趣。虽然选择热塑性复合材料的原因很多，但一些关键要求助长了这一趋势，概述起来主要包括以下三点原因：
其一，由于自动化解决方案和极低空隙热塑性装置的生产，可以在不使用高压釜的情况下，生产具有极低空隙含量的热塑性结构。诸如Automated Dynamics、ACM/Experion、Fiberforge和Cutting Dynamics等零件和设备供应商已经开发出独特的机器技术，来优化热塑性复合材料零件的制造。
其二，由于热塑性塑料能够通过感应或电阻焊接方法进行熔焊，这为通过消除紧固件来降低重量和成本提供了一种有效的方法，如Fokker Aerostructures通过使用感应焊接生产Gulfstream湾流 G650商务飞机的尾翼组件，与热固性复合材料结构相比，该结构的成本降低了20%，重量减轻了10%。
其三，复合材料机身的改变导致了金属结构支架的拆除以及相应的电偶腐蚀影响。热塑性复合材料具有优异的阻燃性和结构特性，热塑性塑料还引入了具有成本效益的技术（热成型或压缩成型）来生产各种金属支架。
此外，大多数新的自动化解决方案都需要低空隙率热塑性预浸料，而低空隙含量的胶带在高效的制造自动化胶带解决方案中很有用。因此，在这一过程中，具有固有低空隙率和良好浸渍丝束的原始材料更受青睐。
半结晶态和无定形（amorphous，非晶态）是热塑性聚合物的两种类型。无定形热塑性塑料不会形成晶体结构。在玻璃化转变温度（glass transition temperature，Tg）以下，聚合物分子为固体。聚合物可以在高于Tg的温度下成型，因为有足够的能量使分子相互移动。
与半结晶聚合物相比，非晶态热塑性聚合物通常可以在接近其Tg的温度下进行模塑。无定形热塑性塑料的一个局限性在于它们对特定溶剂的抵抗力较差。
半结晶聚合物具有非晶态的区域和聚合物紧密堆积在晶格中的区域。零件成型过程中采用的冷却速度和聚合物类型都会影响单个零件的结晶度。
目前，复合材料中使用的主要热塑性塑料包括：
聚醚酮酮（Poly‐ether‐ketone‐ketone， PEKK）–半结晶
聚醚醚酮（Poly‐ether‐ether‐ketone，PEEK）–半结晶
聚苯硫醚（Poly‐phenylene‐sulfide，PPS）–半结晶
尼龙（Nylons）–无定形或半结晶
聚醚酰亚胺（Poly-ether‐imide，PEI）-非晶态
热塑性复合材料主要有三种材料形式。
第一类是使用普通玻璃纤维或碳纤维编织的织物预浸料，织物内包含热塑性树脂。这些材料主要用于非常大的连续结构，例如尾部升降机、襟翼和前缘等。如东丽先进复合材料公司（Toray Advanced Composites，TAC）提供的玻璃纤维或碳纤维织物，并选用PEEK、PEI、PA和PPS树脂为基体。
第二类是增强热塑性层压板。这些材料是多层取向的层压板，分为1至20层，长度从12英尺到4英尺不等。RTL层压板经过高温和高压热成型程序以获得高粘度热塑性树脂的强纤维束浸渍。在陶瓷加热器下加热数分钟可实现层压板快速加热，然后移至热成型压力机中，在不到五分钟的时间内即可生产出复杂的零件。
第三类是热塑性胶带（Thermoplastic unitapes），其宽度通常从1/8英寸的狭缝带（或短切模塑料等级）到6至12英寸度。这种材料形式的优点是能够使用纤维铺放设备和自动铺带以获得最佳效率。通过连续压缩成型、胶带铺设或纤维胶带原位铺放，这种材料形式可提供更大范围的自动化解决方案。
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