钛合金材料是一种强度高、耐蚀性好、耐热性高的合金材料。上世纪50年代初期，钛合金开始应用于作战飞机。由于钛合金在焊接、表面处理等加工工艺上存在的巨大难度，高品质的钛合金可以说是比黄金还要贵重的金属，歼20的价格也因此令人望而生畏。由于钛合金这种材料的优质特性，其大量在国防领域得到应用。世界上钛合金加工技能最为高超的俄罗斯甚至用钛合金制造潜艇，考虑到那不菲的价格，可以说是海里的“金鱼”了。

权衡飞机技巧含量的新材料利用，国产飞机表露的数据很少。令人意外的是，在8月举行的2017年暑期院士专家系列科普讲坛上，中国闻名航空材料学家、中国科学院院士曹春晓却罕有揭秘，告诉大家以歼20为代表的国产四代机，其机体布局的钛合金和复合材料比例已有长足提高。

曹春晓院士在讲坛上表露，国产军用歼击机的钛用量也在稳步提升。“咱们歼8用钛很少是2%，歼10用钛4%，歼11用到15%，歼20用到20%，歼31用到25%，也算比较多。咱们的运20跟美国的C-17是相近的，用钛量都是10%阁下。”，因而可知歼20和歼31这两种国产四代机的钛用量比例是海内飞机最高的。

但是，比起美国空军的四代机，国产战机的机体布局钛合金比例并不算高。“最高的记载是F22，这个飞机用了41%的钛，复合材料24%，铝合金只要15%，本来都是铝合金为主，如今是钛合金为主了。F35也很多，有27%的钛。”曹春晓院士拿出的数据，表现了中美四代机在钛合金比例上的差距。

材料表现，歼20机体布局的钛合金利用比例还不迭1972年首飞的美国F-15“鹰”式战机。F-15 的机体布局分量的25.8%为钛合金，动员机舱和机翼内侧的部位大批应用钛合金。三个主翼梁和与之衔接的壁板、和动员机舱都是钛合金布局，两台动员机间采纳了钛合金防火墙，防止一台动员机不慎起火后波及另一台。

除钛合金以外，航空复合材料是战机减重晋升作战效力的另一种材料，这一材料运用上，国产战机提高显著。讲坛上，曹春晓院士表露，歼20（机体布局）的复合材料用到了29%，不只超过了F22的24%，也比三代战役机中机身复合材料比例最高，素有“超级塑料虫”佳誉的F-18E/F战机的22%高很多。