在20世紀(jì)50年代PI便被美國NASA選作宇航材料，由于它的性能優(yōu)異，為眾目所矚。在以軍事為中心的航天、航空事業(yè)推動下，開展了高性能PI材料的開發(fā)。在宇航業(yè)，應(yīng)用PI材料是必不可少的。PI為適應(yīng)航空航天工業(yè)的發(fā)展而應(yīng)運而生。對于宇航業(yè)用途來說，材料的重量較性能更為重要，所以從40年代開始就已經(jīng)采用有機材料作為輔助結(jié)構(gòu)材料使用。自70年代軍用飛機開始將它作為主體結(jié)構(gòu)材料使用。用碳纖維補強的PI樹脂，主要提高了樹脂的回彈性。由于復(fù)合材料容易獲得重量輕、強度高、剛性大的性能，纖維強化樹脂作為航天航空材料的應(yīng)用正在快速發(fā)展。復(fù)合材料較使用鋁合金等材料，單位重量的彈性和強度可提高4～5倍。世界進入90年代，飛機特別是軍用飛機重量的40％將由復(fù)合材料替代。由于輕量化的優(yōu)點，可使飛機和宇宙飛船的造價大大降低。
復(fù)合材料用的基體樹脂為熱固性環(huán)氧樹脂。對于飛機的主結(jié)構(gòu)材料，在要求更高耐熱性時，就必需使用PI樹脂。充分利用PI韌性和成型特性，以熱塑性PI為基體樹脂在宇航業(yè)中的應(yīng)用已日漸廣泛。近年來將熱固性芳族聚酰亞胺和碳纖維復(fù)合材料作為尖端復(fù)合材料用于飛機和宇宙飛船、火箭等，例如用于發(fā)動機、滑輪機、壓縮機的各種部件，精密零部件，墊圈，襯套及隔熱、隔音材料；可用于噴氣發(fā)動機燃料系統(tǒng)的零件；PI粘接劑可用于火箭、噴氣機翼翅的粘接；PI輕質(zhì)耐燃彈性泡沫塑料可用于制作飛機座墊，因為它只能被燒焦和分解，但不著火。PI具有優(yōu)良的溶解性和熱異化性及優(yōu)良的加工性，已廣泛用于航空航天領(lǐng)域。
碳纖維填充的PI可在300℃以上長期使用，在400℃具有良好的熔融流動性，可通過注射成型、擠出成型加工成所需的零件。其制品的耐化學(xué)藥品性、耐電性、耐輻射和阻燃性優(yōu)良，且燃燒發(fā)生的氣體少。碳纖維預(yù)浸漬品作為高級復(fù)合材料，可用于超音速客機的機體材料等。