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根据一些最近公开的报道和论文披露，中国已经在近几年定型的战机——包括歼20、歼10B、歼15上应用了新的碳陶复合材料刹车。这种基于碳-碳基础上进行改性的新改进型材料，虽然是德国等西方国家在上世纪80-90年代率先展开研制的，但是至今主要应用在高档汽车上，在飞机上实用化的，目前仅有中国一家。
图：碳-碳刹车国内最早从70年代开始跟踪研究，最后首先随着歼10定型。歼10继续沿用减速伞，主要是出于经济性考虑
图：国外的碳-陶刹车目前主要用在高级汽车上在此前的文章《美军战机降落不像中俄需放减速伞：刹车材料好，有钱》中，笔者提到过：“现在中国的飞机碳-碳刹车已经实用化并批量生产装备，继续用减速伞就只是延续使用习惯和出于经济性考量了”。
战斗机降落时是否需要放伞，一则是看刹车性能是否足够——而材料则是最关键的一点；二则是取决于战机运作能力的要求，以及使用成本之间的妥协。传统的刹车材料分为三代，第一代主要是石棉塑料/铸铁，第二代主要是粉末合金钢材，第三代则是碳-碳刹车。
图：现代高性能汽车上的碳-碳刹车，就是航空制动技术向下游工业产品转移的产物。注意用于强制通风散热的孔道。
图：F16制动以后，被烧红的刹车盘，整个刹车系统区域的温度接近700度这几代材料中，最关键的性能提升在于能在更承受更高的温度而不会出现制动性能下降甚至全面丧失的情况；比如第一代材料做的刹车，其高温区域温度最高只能达到200-250度，到了碳-碳刹车时就达到700度了。
但是碳-碳刹车并非全无缺陷。首先是高温下，碳-碳结构易于被氧化，在370度上就会开始发生。因此从上世纪80-90年代开始，利用高温抗氧化的陶瓷材料对碳-碳材料进行改良，利用陶瓷阻断碳的氧化过程，就成了一个很有潜力的发展方向——虽然最初它更多是应用于高超声速飞行器的隔热耐热防护。
图：X-38是美国90年代探索从空间站应急逃生到地面的验证机由于碳化硅陶瓷由于制取相对容易，而且它随着温度而膨胀收缩的特性又与碳-碳材料十分匹配，因此它成了一个非常热门而且福有实用化潜力的发展方向。比如美国X-38飞行器的鼻锥就是用碳化硅陶瓷改性的碳-碳材料做的。
而在做刹车材料时，碳-碳材料的另一个缺点是静摩擦系数不高，而且比较爱吸潮，一旦处于湿态摩擦系数就衰减严重，制动性能会有很明显的下降。而在引入一定数量的碳化硅这样的硬质材料作为基体的一部分以后，刹车对于包括水分、油分、霉菌等外界环境介质的敏感性急剧下降了。
图：硅的残留量是碳-陶刹车研制中最大的技术难题碳-陶刹车在飞机上的实用化，主要是在引入碳化硅的过程中，对于硅的残留量很难把握；因此在刹车表面温度最高能达到1200度以上的情况下，有可能因为硅的融化导致摩擦性能不稳定——甚至摩擦失效、完全丧失制动能力。
图：歼20的刹车就是碳-陶材料的根据国内的报道，国内目前已经解决了硅残留问题等重大技术难关。利用碳化硅改良碳-碳刹车的碳陶刹车，静摩擦系数高1-2倍，湿态下的摩擦性能衰减只有原来的40%，使用寿命能达到原来1-2倍。而且由于碳沉积等工艺上的不同，新的碳陶刹车在性能更好的同时，更易于生产且更便宜。其生产周期只有原来的1/3，价格只有原来的2/3。（作者署名：候知健）
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