因此，赵无极在梓州市书店看到陈达山手拿一本材料学专著后，立即抓住机会，将自己“卖”了出去，从而为赵无极打开了另一个世界。
特种材料是一个复合型的概念，从功能特性上看，它就可以分为耐高温材料、耐低温材料、耐酸性材料、耐碱性材料、耐磨损、耐高速、抗弯折扭曲、抗老化材料等，此外有含能材料如炸/药……从材料构成看，有非金属材料、金属材料、合成材料、高分子材料等等等等。
赵无极领衔三零三研究小组的主攻方向，最初只选择了两个。一个是耐高温材料，也即高性能耐火材料或称特种耐火材料；另一个则是特种合金。
后世，华夏在这一方面，不能说太落后，但与米国、熊国、普国相比，我们始终制造不出与他们相媲美的发动机，总要弱一个档次，在技术上被称为晚一代，其中重要的原因就是我们的耐火材料不行，我们的火箭、导弹的飞行速度远远低于对方，就是发动机不耐高温，同样时间内燃烧的能量有限，产生的推力有限。
特种耐火材料包括的内容也十分广泛，主要有高熔点氧化物、高熔点非氧化物及由此衍生的复合化合物、金属陶瓷、高温涂层、高温纤维及其增强材料。其中高熔点非氧化物通常称难熔化合物，它又包括碳化物、氮化物、硼化物、硅化物及硫化物等。
赵无极此次指导研究的主要在于高熔点非氧化物中的碳化物、氮化物、硅化物三种，经过几个月的反复研究与实验，终于取得了“整体与世界先进水平持平局部领先世界”的技术突破。
特种材料的使用，说起来也是非常神秘而且神奇的，譬如高温涂层，只要刷上那么一层，其发动机锅炉的寿命就可成倍增长，其所耐高温就可提高数百度甚至上千度。
譬如我们的火箭，原来飞行速度只能达到每小时3000公里，使了最新型的耐高温涂层材料后，一下子可以提高到3500公里甚至4000公里以上。
特种金属材料，在后世已经发展成了一个庞大的家族，譬如有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；此外，还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、阻尼减振等特殊功能合金，以及金属基复合材料等。
在特种合金研究领域，赵无极同样没有贪多求快，他只选择了一种“金属陶瓷”进行研究。在学科分类上，金属陶瓷属于“高熔点氧化物与难熔金属的复合材料”下面的一种。但是，就这种“金属陶瓷”，在现代生产领域的用途却十分广泛。
而金属陶瓷的分类也相当多，赵无极领衔对三种材料进行了研究：
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