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研究方向：長期從事鋰離子電池、燃料電池、超級電容器等新型能源材料的制備與性能研究、產業(yè)化技術開發(fā)、廢舊電池回收與利用技術研究等

研究方向：金屬基復合材料；攪拌摩擦焊接與加工；超細晶材料；材料高溫變形行為

研究方向：主要從事先進炭材料的研究。提出了浮動催化劑化學氣相沉積、非金屬催化劑化學氣相沉積制備碳納米管等方法，促進了碳納米管的研究與應用。

研究方向：　1. 納米結構新型熱電材料 　　2. 晶界/界面改性調控納米結構功能材料 　　3. In-Situ TEM原位透射電子顯微鏡技術開發(fā)與應用 　　4. 氧化物納米線生長與質量控制 　　5. 鋰離子電池納米結構電極材料 　　6. 極端條件下材料的結構與力學行為

研究方向：特種炭材料的研究與應用：核反應堆用石墨材料及其涂層、炭/石墨復合材料、熱解炭/石墨、熱解氮化硼等材料的研制與應用。

研究方向：石墨烯的可控生長

研究方向：功能陶瓷和材料強韌化。 目前主要進行移動通訊用微波介質陶瓷材料（Microwave Dielectric Ceramics）的研究。已開展了以下方面的研究工作： 納米陶瓷粉體的濕化學法制備工藝。 低溫燒結工藝。 摻雜改性。

研究方向：透明陶瓷顯微組織、組成與光學性能的關系

研究方向：結構陶瓷材料

研究方向：精密、超精密（特種）加工技術，切削磨削加工理論、難加工材料加工理論與技術，高速切削理論與技術，涂層理論與金剛石技術，刀具技術與超硬磨料、煤礦裝備等方面研究