飛機是一種非常復雜的交通工具，它不僅個頭大、重量大，而且飛得很快。想要讓它安全著陸，需要飛機里很多零部件“密切合作”，其中非常關鍵的一個零部件就是剎車片。
飛機著陸，要在長度有限的跑道上把速度降到零。這時，剎車片承受著巨大的摩擦力和因摩擦產生的大約為1000攝氏度的高溫，要是碰上雨雪、沙塵等天氣，它面臨的“考驗”就更大了。
目前，碳/碳復合材料是當之無愧的最佳選擇！
你可能覺得這個名字有些奇怪，為什么會有兩個“碳”字呢？是不是寫錯了？
沒有錯。第一個“碳”指的是碳纖維，第二個“碳”指的是碳基體。它們組合成一個“團隊”，不僅發揮著各自的優勢，還能產生1+1>2的神奇效果。
如果把碳/碳復合材料比作鋼筋混凝土，那么碳纖維可以看作鋼筋，而碳基體則是黏結、保護碳纖維的混凝土。
碳/碳復合材料不僅“身體”輕盈，耐高溫，還有耐磨、強度高、“壽命”長的獨特本領，跟同樣重量的其他材料比，它的承重能力也更優異。因此，人們常把它用在航空航天等領域。我們的國產大飛機C919上的剎車片就是用它做的。
不僅僅是飛機剎車片，載人飛船、火箭、導彈等飛行器，特別是未來的高速飛行器，更離不開碳/碳復合材料。
飛行器在大氣層中飛行，會與大氣產生摩擦，導致飛行器表面溫度升高。如果以非常快的速度在大氣層中飛行，它的外表面與大氣的摩擦會更加劇烈，從而產生超過2000攝氏度的高溫。在這樣的溫度下，普通的材料很快就會熔化，甚至氣化，導致飛行器解體。
碳/碳復合材料是目前解決這個問題不可或缺的選擇。因為它在超高溫下，不僅不會熔化，而且還能繼續保持它特有的優異“本領”。告訴你，咱們的神舟系列載人飛船就用了它！
你知道嗎？碳/碳復合材料這么厲害，我國對它的研制卻曾是一片空白。
20世紀80年代，我國還只能從國外進口飛機。飛機上的剎車片容易磨損，需要定期更換。然而，那時候我們沒有碳/碳復合材料制備技術，更無法生產這種剎車片，不得不花大價錢從國外購買。
因為碳/碳復合材料具有獨特的優異本領，各種火箭、導彈等都離不開它，因此，外國限制它的出口。結果就是不僅我國剎車片買得了這次保不了下次，隨時面臨“斷供”，而且材料的制備技術，更是被嚴格封鎖。那時的中國，在這個領域處處受制于人。
這種狀況，揪著科學家黃伯云先生的心，他下定決心要做出有中國特色的碳/碳剎車材料。于是，他帶領團隊開啟了數十年的研究。
起初，沒有任何資料可以參考，只能摸著石頭過河，不斷嘗試。每實驗一次的周期就長達數月。在這期間，他們每隔幾十天就打開爐門，取出樣品，檢測各種指標，加工后又放進爐子，焦急地等待結果。
夏天，他們所在的湖南長沙經常是將近40攝氏度的高溫，是一個名副其實的“火爐城市”。他們實驗用的爐子，內部溫度要超過1000攝氏度，實驗室內的溫度也常常高達50攝氏度，甚至更高。黃伯云帶著團隊冒著酷熱堅持研究，實在熱得受不了了，就到外面“涼快”一下。
然而，開始的幾年，他們收獲的是一堆連他們自己都看不懂的黑色碳塊，只能一次又一次地進行實驗……
正在實驗的緊要關頭，黃伯云病了，需要做手術。剛剛做完手術的他，顧不上休息，馬上趕回實驗室。
就是這樣的拼搏，2000年9月，他們做出了自認為不錯的樣品。于是，滿懷期待地進行模擬剎車試驗，結果卻失敗了！整整12年，所有能想到的招數都用完了，大家無比沮喪。
黃伯云說，那是一段“最黑暗、最痛苦的日子”。但他不能放棄，必須整理好心情，帶領團隊重新投入艱難的研究工作。
他對大家說：“科學研究不可能沒有失敗，失敗并不可怕，關鍵是不能輕言放棄，要找到病癥，對癥下藥。這個項目我們一定要做好，就是拼著命，也要干成！”
在大家的努力下，一種效能好、成本低的高性能航空制動材料—碳/碳復合材料終于在他們的手中誕生了，這道卡脖子的“枷鎖”終于被打開了！
這塊世界材料領域的“硬骨頭”，在歷經了20年的無數次實驗后，終于被黃伯云團隊印上了“中國”兩個字。他也因此入選“感動中國?2005年度人物”！
今天，黃伯云團隊還在尋求新的突破，他們研制出更加神奇的升級版碳/碳復合材料，使用溫度超過3000攝氏度。
生命不息，科研不止！神秘的碳/碳世界，期待著你去探索；更多神奇的材料，等待著你的創造和發明。
從現在起，加油吧！
供稿單位：重慶市產學研合作促進會
作者：潘復生，中國工程院院士、重慶大學教授、重慶市科學技術協會主席
審核專家：毛弋，重慶市科學傳播專家團首席專家，重慶電子工程職業學院教授
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