♦ 非平衡凝固理论及亚稳材料研究：极端非平衡凝固理论与技术；亚稳材料设计与热/动力学相关性；复杂熔体精铸。 ♦ 激光制造与再制造工艺与产业化研究：超高速定向激光熔覆制造与再制造；激光连接与精确成形工艺及材料研究；材料-工艺-装备数字化、智能化与一体化。 ♦ 轻质高强塑TRIP/TWIP钛合金研究：高强韧TWIP/TRIP钛合金设计；航空发动机和工程机械关键材料研发。 ♦ 失效分析与防护研究：金属防护涂层制备及其构件的失效机理研究，产品的规划、设计、评估及质量管理。 ♦ 材料非平衡成形过程模拟和精确计算研究：材料成形过程模拟仿真与有限元计算；分子动力学和第一性原理计算；为相关工艺制定和方案优化提供依据。