材料研究以新材料的開發和探索為主,它往往有兩層意義:一是不斷尋找一種新的材料;二是,在現有的材料當中不斷挖掘出它的新功能、新性能,使得它可以滿足各行各業的需求。比如說有一些材料我們早已知道,但它的功能有限,研究人員可對它進行重組設計以開發出新的材料。但對于完全創新的新材料開發,這種研究模式是更加無底的。因為元素周期表包含著100多種元素,如果把它排列組合,就可以出現成千上萬的新東西。而在我們已知的不下于幾十萬、上千萬的材料中,還要不斷地進行研究開發,才能挖掘出真正有用的材料或者滿足特殊需要的性能。
江東亮當初就讀的化工系主要以硅酸鹽專業為主,也就是陶瓷學。陶瓷是一種無機材料,屬于材料科學里的一個分支。在元素周期表內,除了金屬,除了由碳、氫、氧、氮等元素組成的有機化合物以外,陶瓷科學幾乎包羅萬象,是整個材料科學里邊發展最快、最活躍的領域。
我們日常生活中的碗、茶杯、茶具等物品,屬于傳統陶瓷范疇。傳統陶瓷與先進陶瓷二者之間存在著明顯的分界線。傳統陶瓷用天然的原料,就是黏土、沙、石英等,經過球磨工序處理成陶瓷泥漿,然后再經過成型、燒成制成日常生活用的一些器件。而先進陶瓷的一大特點就是其原料是人工合成的。天然原料往往由于純度不夠、組分復雜,我們無法從天然原料中尋找到滿足預設條件的元素、化合物,導致研究人員很難進行設計、調配。天然原料沒有一樣是單純的,你抓一把泥土來,里面有氧化硅、氧化鐵、氧化鋁、氧化鈣,還有各種各樣的少量其他成分,不可能滿足制作先進陶瓷的要求。先進陶瓷要求原料的純度很高,同時細度,就是顆粒度要很細,所以只能使用人工合成原料。