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曾经在网络上，一些爱车人士表示，仅仅为他们的跑车更换一套碳陶瓷刹车系统，其花费就足够购买一辆B级车。例如，如果想要享受到法拉利公司提供的碳陶瓷刹车系统选装服务，可能需要支付超过25万人民币的费用。这样昂贵的定价，无疑使碳陶瓷刹车系统赢得了刹车界“大佬”的美誉。那么，这种昂贵的价格的背后原因是什么呢？这就不得不提及汽车的制动系统了。
汽车的制动系统就像一个能量转换器，将汽车在行驶过程中积累的动能转化为热能。想象一下，要将一吨多重的汽车加速到上百公里的时速，需要消耗大量的能量；反之，要将这辆时速上百公里的汽车在短时间内减速到静止，同样也需要消耗巨大的能量。这个过程都是由汽车的制动系统完成的。也就是说，汽车的动能需要通过刹车盘的摩擦转换成热能，并且这些热能需要被迅速地散发到空气中。在整个过程中，刹车盘的温度会非常高，有时甚至会变得通红。因此，高质量的刹车盘在耐高温和散热方面的性能要求都非常高。
传统的刹车盘由金属材料制成，但其耐热性欠佳。当表面温度过高，接近金属的熔点时，整个刹车盘的工程强度会降低，从而影响汽车的制动效果。为了从根本上解决这一问题，必须提升刹车盘和刹车片的耐热性能。近年来，碳陶瓷材料被发现为一种理想的解决方案，这催生了碳陶瓷刹车系统的诞生。
碳陶瓷（C/SiC）刹车材料是一种新型的刹车材料，它具有密度低、耐高温、摩擦性能高且稳定等优点。碳陶瓷刹车系统的核心在于刹车盘，它是由碳纤维和碳化硅在极高温度下合成的增强型复合陶瓷。这种刹车盘在耐受高温方面表现出色，并且在同等尺寸下，其重量仅为传统刹车盘的一半。
因此，碳陶瓷刹车系统在减轻重量和提高耐热性方面具有显著优势，为汽车制动技术的发展开辟了新的可能性。
图片来源：天宜上佳
目前广泛用于高速列车、汽车和飞机上的刹车材料主要是粉末冶金和C/C复合材料。然而，粉末冶金刹车材料存在高温容易粘结、摩擦性能易衰退、高温强度下降显著、抗热震能力差、使用寿命短等缺点；而C/C刹车材料存在静态和湿态摩擦系数低（湿态相对干态衰减约50%）、热库体积大、生产周期长（约1200h）及生产成本高等问题，制约了其进一步发展及应用。
德国宇航院（DLR）Walter Krenkel等人以高档轿车刹车盘为应用目标，对C/SiC刹车材料进行了研究，目前已在保时捷911、奥迪A8L、法拉利等高档汽车上得以应用。
美国Starfire公司研究先驱体转化法制备C/SiC刹车材料，并应用于摩托车刹车片。
西北工业大学张立同院士科研团队于2001年率先研究碳陶刹车材料，到14年为止碳陶刹车盘已在两重点型号战机上定型，进入批产阶段，在多个型号战机上进行试飞验证。
碳陶刹车材料，作为近年来的新兴刹车材料，已经引起了广泛的关注。相较于传统的金属和半金属刹车材料，碳陶刹车材料具有显著的优势。它的密度更低，强度更高，摩擦性能更稳定，而且制动比大，这都使它在制动过程中表现得更为优越。而且，碳陶刹车材料在耐高温和使用寿命上也表现出色。
与C/C复合材料相比，碳陶刹车材料通过引入适量的SiC陶瓷硬质材料，增强了其抗氧化性，提高了摩擦系数。这使得碳陶刹车材料对外界环境的影响具有更高的抗性，不易受到霉菌、油污和潮湿等因素的影响。
在应用领域上，碳陶刹车材料在高速列车、汽车、飞机等领域都有着广阔的应用前景。它能有效改善汽车制动时的热衰退现象，这得益于其独特的滑动摩擦方式和更为平整的表面。在长期使用过程中，这种材料能形成碳膜，使摩擦面变得更加稳定和光滑，从而提高制动性能。
除了重量优势和长寿命外，碳陶瓷刹车系统的耐磨蚀特性也是其一大优势。由于表面含有大量的碳化硅，这种物质是人类已知的最坚硬的物质之一，这使得碳陶瓷的寿命能够达到惊人的30年之久。
然而，碳陶瓷刹车材料也存在一定的劣势。尽管其性能卓越，但其制作工艺相当复杂。需要在高温高压的环境下经过长时间的压铸处理，这使得产量难以大幅度增加，导致价格相对较高。这也限制了碳陶瓷刹车材料的大规模应用。
