航天航空领域对材料重量和耐热性能有着严格的要求。短切陶瓷纤维凭借低密度、高抗热震和出色的高温稳定性，在再入飞行器热防护系统、火箭发动机喷管外围等部位获得了重要应用。
在再入飞行器穿越大气层的过程中，表面温度可达1000℃以上，且加热时间短、热流密度大。传统的金属热防护方案重量大，而短切陶瓷纤维制备的隔热毡能够以较小的厚度提供有效的热阻。纤维内部的大量微小气孔显著降低了固体导热，同时纤维本身对辐射传热也有一定的散射作用。经过优化的短切陶瓷纤维隔热毡，在1000℃热面温度下，背面温度可控制在500℃以下，而密度仅为0.3-0.5 g/cm³。
火箭发动机的喷管延伸段和燃烧室外壁需要承受剧烈的热流冲击。采用短切陶瓷纤维增强的陶瓷基复合材料，不仅能够耐受高温燃气冲刷，还具有良好的抗热震能力。短切陶瓷纤维随机分布在基体中，当热应力产生微裂纹时，纤维能够桥接裂纹两侧，阻止裂纹快速扩展，赋予材料一定程度的假塑性断裂行为，避免发生脆性碎裂。
在航天飞机轨道器的隔热瓦背部，往往铺设一层柔软的短切陶瓷纤维毡，起到应力缓冲和辅助隔热的作用。刚性隔热瓦在轨道器蒙皮上的粘贴区域存在热膨胀失配，纤维毡的可压缩性能够吸收蒙皮与瓦之间的剪切位移，降低隔热瓦脱粘的风险。
值得一提的是，航天级短切陶瓷纤维对纯度和纤维直径均匀性有更高要求。杂质含量（尤其是铁、钠、钾等）应控制在0.1%以下，因为这些杂质在高温下会促进纤维烧结和析晶。纤维直径的波动也需控制在较小范围内，以保障隔热性能的批次一致性。虽然航天航空领域使用的短切陶瓷纤维成本较高，但其独特的性能组合使该材料在高温轻量化结构中难以被替代。
