در سا لهای اخیر با رشد روزافزون و شتابان صنایع مختلف و پیشرفته تر شدن دستگاه های صنعتی و توسعه موتورهای پرقدرت صنایع هوافضا، توربین ها و راكتورها و دیگر ماشین ها نیاز به موادی با مقاومت حرارتی بالا و مقاوم تر از لحاظ مكانیكی احساس شده است. در سال های قبل در صنا یع هوافضا از مواد سرامیكی خالص جهت پوشش و روكش قطعات با درجه كاركرد بالا استفاده می شد. این مواد عایق های بسیار خوبی بودند ولی مقاومت زیادی در برابر تنش های پسماند نداشتند. تنش های پسماند در این مواد مشكلات زیادی از جمله ایجاد حفره و ترك می نمود. بعدها برای رفع این مشكل از مواد مركب لایه ای استفاده شد. تنش های حرارتی در این مواد نیز موجب پدیده لایه لایه شدن می گردید. با توجه به این مشكلات طرح ماده ای مركب كه هم مقاومت حرارتی و مكانیكی بالا داشته و هم مشكل لایه لایه شدن نداشته باشد، ضرورت پیدا كرد.

FGM ها موادی مركب با ریزساختار ناهمگن می باشند، كه خواص مكان یكی آنها بطور ملایم و پیوسته از یک سطح جسم به سطح دیگر آن تغییر می كند. نوع رایج آن تركیب پیوسته ای از سرامیک و فلز می باشد. این مواد از اختلاط پودر فلز و سرامیک بدست می آیند. تغییر فلز و سرامیک از یک سطح به سطح دیگر كاملاً پیوسته می باشد؛ به گونه ای كه یک سطح از جنس سرامیک خالص و یک سطح، فلز خالص است. بین دو سطح، تركیب پیوسته ای از هر دو ماده می باشد. خواص مكانیكی نیز با توجه به نوع تركیب تغییرات پیوسته ای در جهت ضخامت دارد. ماده ساختاری سرامیک به علت ضریب انتقال حرارت كم و مقاومت زیاد در مقابل دما، درجات حرارت بسیار بالا را تحمل كرده و ماده ساختاری فلز انعطاف پذیری لازم را فراهم می كند. بعلاوه، اختلاط سرامیک و فلز با تغییرات پیوسته از یک سطح تا سطح دیگر در یک سازه به آسانی قابل ساختن می باشد. به علت تغییرات پیوسته خواص مكانیكی، مشكلات عدم پیوستگی كه در سازه های مركب لایه ای وجود دارد؛ در مواد FGM به وجود نمی آید. این مواد ابتدا برای ایجاد سپر حرارتی و پوشش های عایق حرارتی در سازه های مختلف تولید شدند. مزیت استفاده از این مواد، این است كه قادر به تحمل درجات حرارت بسیار بالا و اختلاف درجه حرارت بسیار بالا بوده و مقاوم در مقابل خوردگی و سایش می باشند و همچنین مقاومت بالایی در مقابل شكست دارند. در حال حاضر از این مواد برای سازه هایی كه در مقابل درجات حرارت بالا باید مقاوم باشند، استفاده می گردد. از نكات بسیار برجسته این مواد، امكان بهینه سازی تغییرات تنش در آنها با تغییر مناسب پروفیل تغییرات مواد ساختاری است. تا مدت ها افزایش یكنواختی در ریز ساختارها مورد توجه بود تا بدین وسیله خصوصیات ماده بهبود یابد. حال آنكه امروزه، مواد FGM همراه با غیریكنواختی های فضایی كه عمداً در آنها ایجاد می شود، محبوبیت زیادی در محی طهای با دمای بالا كسب نموده اند. این مواد با توجه به پیوستگی تركیب مواد تشكیل دهنده، دارای خواص مكانیكی مؤثرتری نسبت به مواد مركب لایه ای می باشد.
مواد FGM در ساخت صفحات و پوسته های مخازن، راكتورها، توربین ها و دیگر اجزای ماشین ها و هواپیماها و فضاپیماها كاربرد زیادی دارند، زیرا این قطعات آمادگی بالایی جهت واماندگی ناشی از كمانش حرارتی دارند. از دیگر مزایای مواد FGM نسبت به مواد مركب لایه ای، عدم گسستگی در محل اتصال لایه ها می باشد؛ زیرا همانطور كه گفته شد در مواد FGM تركیب سرامیک و فلز پیوسته می باشد.
در سال های اخیر، مطالعات بر روی سازه های FGM از جذابیت ویژه ای برخوردار بوده است. از دیرباز پژوهش های بسیاری بر روی كمانش پوسته ها به انجام رسیده اما تحقیقات بر روی كمانش مكانیكی و حرارتی پوسته های FGM كم است و آغاز آن به سال 2003 برمی گردد.

پارامتر مهمی که امروزه در صنعت مورد توجه قرار گرفته است، بزرگ شدن اندازه ماشین ها به موازات پیشرفت صنعتی بوده است. چرخ های آبی کوچک تبدیل به ماشین های بزرگتر و قدرتمندتر شدند. به طوری که در اواخر 1970 و با بهره گرفتن از انرژی هسته ای توربین های بخاری از مرز 1000 مگاوات نیز گذشتند. هرچند بازده این نیروگاه ها از 34 درصد فراتر نرفت، در دهه 80 میلادی توربین های گازی پر بازده در قالب سیکل ترکیبی توان الکتریکی را با بازده 50 درصد تولید کردند. تکنولوژی سیکل ترکیبی باعث شد که واحدهای کوچکتر تولید قدرت قابلیت رقابت با نیروگاه های بزرگ را بیابند به طوری که ساخت نیروگاه های با قدرت 100 تا 200 مگاوات اقتصادی شد. تمایل به ساخت واحدهای کوچکتر همچنان ادامه دارد. توسعه تکنولوژیک به همراه تولید انبوه به تدریج چارچوب اقتصادی بودن اندازه 

های بزرگ را زیر سوال برده و به تدریج آن را کنار می زند.

توجه به مولدهای پراکنده برای کاستن تمرکز تولید قدرت الکتریکی است که اخیرا به نتایج قابل توجهی در زمینه صرفه جویی و جلوگیری از اتلاف انرژی رسیده و به قابلیت اطمینان منجر شده است. مولدهای پراکنده توانایی تولید توان بین 3 تا 10 کیلووات برای مصارف خانگی، 50 تا 500 کیلووات برای مصارف تجاری و 1 تا 50 مگاوات برای مصارف صنعتی را دارا می باشند. اولین فایده موجود در کاربرد این تکنولوژی بدین صورت است که اولا کیفیت خدمات در زمینه تحویل انرژی به مصرف کنندگان نهایی بهبود می یابد و ثانیا قابلیت اطمینان سیستم های تولید و توزیع قدرت افزایش می یابد.
با در نظر داشتن این جوانب اداره انرژی ایالت متحده برنامه درازمدت چند میلیارد دلاری خود را در زمینه مولدهای پراکنده اعلام کرده است. امروزه روند پیشرفت در این زمینه با گام های بلندتری دنبال می شود. بخش توزیع و انتقال قدرت تولید قدرت در حدود 7 درصد کل انرژی منتقل شده را تلف می کند که در مقیاس صنعتی تولید قدرت مقدار قابل توجهی می باشد.
استفاده از انرژی های سبز همانند انرژی باد و سلول های خورشید کاربرد فراوان در تولید توان پیدا کرده است. هرچند کاربرد این مولدها از نظر زیست محیطی مطلوب شمرده می شمود اما از نظر اقتصادی، در حال حاضر، به هیچ وجه مناسب نیستند.
استفاده از پیل سوختی نیز گرچه بسیار امیدبخش به نظر می رسد، چه از نظر زیست محیطی و چه از نظر بازده، اما هنوز برای استفاده اقتصادی فاصله زیادی است. در هرحال هزینه تولید برق با پیل سوختی حدود 10 برابر مولدهای عادی است.
جدول (1-1) توان تولیدی انواع مولدهای پراکنده آورده شده است.
مشکلات و هزینه های مربوط به انتقال نیرو از محل تولید به محل مصرف و تعمیرات و نگهداری سیستم های بزرگ مولد انرژی در محل مصرف اقدام کنند. برای این منظور استفاده از مولدهای با هزینه کمتر در تولید، انتقال، تعمیرات و نگهداری مورد توجه قرار گرفته است میکروتوربین ها که طی چند سال اخیر تولید آنها آغاز شده به علت تنوع در ابعاد و توان تولید حجم ناچیز، تمیزی سیستم، قابلیت اعتماد بالا کارایی در کاربردهای متنوع نسبت به سیستم های موجود، راندمان بالا و تنوع در مصرف سوخت های مختلف نظیر گاز طبیعی، گازوییل، اتانول و سایر سوخت ها کاربردهای وسیعی برای اهداف ذکر شده یافته اند. لذا با توجه به مواد فوق بررسی و تحقیق در زمینه میکروتوربین ها جهت دستیابی به تکنولوژی طراحی و ساخت آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشند.