从事航空、航天及核工业领域应用的结构/功能一体化陶瓷的多层次结构与性能关系研究以及新材料的优化设计工作。从研究层状过渡金属碳/氮化物高温结构陶瓷的结构与性能关系入手，逐渐扩展到结构/功能一体化复杂稀土氧化物、氧氮化物陶瓷体系，完善了预测准塑性和不脆陶瓷的理论判据，发展了陶瓷材料力/热/电学性能预测和优化并从晶体结构和化学组分角度设计新材料的理论方法，结合实验上的新材料制备（发现了8种新化合物）、显微结构表征和宏观性能研究，揭示了新型层状碳化物和复杂氧氮化物陶瓷比强度高、损伤容限好、热导率低、抗高温氧化等性能的微观机制。近年来逐步确立了结合理论模拟和实验发展来优化设计高温结构/功能一体化陶瓷新材料的研究途径，为发展在航天和先进核能等极端环境中有应用前景的高性能陶瓷新材料做出了贡献。

研究成果已经在SCI刊物上发表120余篇论文，被SCI刊物他引700余次，H-index为20。2009年在Annual Review of Materials Research发表题目为“Recent Progress in theoretical prediction, preparation and characterization of layered ternarytransition-metal carbides”的综述论文。已在境外国际会议做邀请报告10余次并多次任分会主席，负责组织由美国陶瓷学会主办的系列国际年会中的 “陶瓷及复合材料的设计、模拟与原子尺度表征”分会。

参与的研究项目“高性能***热透波机理及热透波材料基础研究”2010年获得国家部委科技进步一等奖；研究成果“三元层状可加工陶瓷的制备、多层次结构和性能关系及材料设计”2005年获得辽宁省自然科学一等奖。