盡快掌握高性能炭／炭航空製動材料的製備技術，成為國家急需解決的重大技術課題，也牽動著中南工業大學一批教授、專家的心。1986年，當時的中南工業大學粉末研究所就著手這一重大技術的準備工作。
黃伯雲率領的課題組成員咬緊牙關，查閱了大量的與炭／炭複合製動材料密切相關的文章、資料。當時，世界製造炭／炭複合材料的生產都是采用均溫式爐。炭／炭複合材料的工業生產實驗爐，究竟是采用均溫式爐，還是梯度式爐?均溫式爐，設備簡單，沉積速度慢，已經明顯落後，但它是一項成熟的技術。熱梯度爐，當時隻能應用於航天製動材料，不能用於生產航空製動材料，但它容易應用於工業生產。采用它，存在巨大風險。經過反複的權衡，黃伯雲覺得作為一個科技工作者，應該以國家利益為重，拋開個人得失，敢於為祖國的強大進行技術創新!他說：“發現人家的技術並不是最先進的，還要跟著人家後麵走，即使成功了，隻會永遠落後。為了國家，我們要敢於技術創新，敢於冒險，即使失敗也在所不惜。”
到了1996年，經過無數次試驗，黃伯雲們終於完成了“高性能炭／炭航空製動材料製備技術”的實驗室基礎研究，但他並不滿足。在黃伯雲看來，科研成果隻有轉化為產品，真正地為國家所用、為人民造福，科學家才是完整意義上的科學家。
從實驗室到工業化試驗，從小樣品到大樣品，課題組必須付出更多的智力和精力，經曆更加艱難的實驗過程。2000年9月，在模擬飛機多種著陸狀態過關後，中止起飛試驗中刹車片溫度急劇升高，摩擦係數下降得很厲害，課題組在最後關頭的試驗失敗了。實驗失敗後的那段時間，被黃伯雲稱作是最黑暗、最痛苦的日子，但他很快就從失敗的陰影中振作起來，他意識到，這個試驗的意義並不在於個人的成敗得失，更重要的是國家航天航空戰略安全的需要。一遍遍地推倒重來，一項項檢查、一點點琢磨，改進工藝、添加新的材料……1年多後，成功終於降臨，黃伯雲終於讓無數個看不見、摸不著的碳原子聽從指揮，有序排列，形成了完整的“高性能炭／炭航空製動材料的製備技術”。
2003年9月20日，大型民用飛機上的試飛試驗全部完成，中國飛機依賴進口刹車片才能“落地”的曆史被改寫了。與國外同類產品相比，中南大學研製成功的炭／炭刹車副使用強度提高30％，耐磨性提高10％，綜合成本降低21％。而且在此過程中，共形成11項國家專利，其中已授權9項，同時研發了擁有自主知識產權的6大類30多台套成套關鍵工藝設備。