（1）材料物理方向：镍基高温合金的强化及缺陷组态 拥有和制造高性能的战斗机一直是世界各国国防实力的重要标志，而航空发动机材料一直是制约我国战机发展的瓶颈。我国已把高温合金列为国家重大研究专项，因此高温合金关键基础研究是当前新型结构材料研究的热点。课题组以各种先进电子显微镜作为研究手段，探讨高温合金微观结构与性能的关系，揭示先进航空发动机所用镍基单晶高温合金的设计理论、强化机理和位错运动行为，为我国开发新一代的镍基单晶高温合金提供关键技术。课题组与北京工业大学、中国科学院金属研究所、日本国家材料研究所（NIMS）等单位联合培养研究生，学生能熟练掌握当今电子显微分析的实验技能，并为其进一步出国深造奠定坚实的论文写作基础。 （2）金属材料方向：高强度铝合金微观结构与性能 铝合金是工业应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造等行业大量应用。随着科学技术和社会经济的快速发展，高性能铝合金成为研究的热点。课题组主要依托山东滨州渤海活塞股份有限公司这一产学研合作平台，利用高校企业优势互补，共同进行研究开发。通过对高强度铝合金强化机理深入细致的研究，为合金设计和新产品开发提供理论依据。该方向不仅能锻炼学生理论分析能力，撰写出高水平的科研论文，而且做到学以致用，为学生将来走向社会独立创业提供了一个良好的锻炼空间。 （3）材料化学方向：锂离子动力电池及关键材料 锂离子电池作为新能源应用广泛，特别是随着国家大力推广电动汽车，锂离子电池及其关键材料已成为材料化学领域研究的焦点。本课题组有多年从事锂离子电池材料研究的经验，拥有材料制备、电池组装及电化学表征一整套试验及分析测试设备，可以系统地揭示材料性能与结构的密切关系；课题组与山东威能环保电源有限公司、青岛海霸能源集团有限公司、山东海特电子集团、山东鸿正电池材料科技有限公司等知名锂离子电池企业合作密切，为研究生施展科研才能提供了一个良好的产学研基地，既能理论联系实际，又可积累丰富的工作经验，从而为学生进一步深造或走向社会打下良好的基础。