主要从事TiAl金属间化合物和先进钛合金的设计开发、先进制造和力学行为研究。先后主持和完成国家自然科学基金、军科委和总装预研基金等6项; 主持完成中央高校基本科研业务费项目和国家重点实验室项目5项, 主持横向课题2项; 参与科技部重点研发计划和其它国家级军工项目3项。提出微观α/βt复合片层结构(异构组织)的组织设计理念, 同步地大幅提高粉末冶金钛合金的室温抗拉强度和塑性, 解决了粉末冶金钛合金强度和塑性不匹配的难题。调控氧固溶强化和组织结构强化, 成功实现高温钛合金室温和700℃强度-塑性的大幅提高。开发出适合极端低温环境应用的增材制造钛合金, 借助电子束增材制造技术成功实现了极低温钛合金氢泵叶轮的精密制造, 实现增材制造钛合金20K延伸率20%的新突破。研制出多相纳米颗粒增强的高温钛基复合材料球形预合金粉末, 成功实现多相多尺度颗粒混杂增强高温钛基复合材料的激光/电子束增材制造, 700℃以内的抗拉强度和抗蠕变性能达到常规锻造高温钛基复合材料的水平。在高温高强TiAl合金的设计开发、相变、热塑性成型和增材制造等研究方面, 取得了一定的基础研究成果。以第一作者或通讯作者身份在Additive Manufacturing、Scripta Mater.、Mater. Des.、JMST、Intermetallics和Mater. Sci & Eng. A等杂志发表高水平SCI论文60余篇, 授权国家发明专利5项。担任《Metals》期刊编委。