研究方向：主要从事先进炭材料的研究。提出了浮动催化剂化学气相沉积、非金属催化剂化学气相沉积制备碳纳米管等方法，促进了碳纳米管的研究与应用。

研究方向：　1. 纳米结构新型热电材料 　　2. 晶界/界面改性调控纳米结构功能材料 　　3. In-Situ TEM原位透射电子显微镜技术开发与应用 　　4. 氧化物纳米线生长与质量控制 　　5. 锂离子电池纳米结构电极材料 　　6. 极端条件下材料的结构与力学行为

研究方向：特种炭材料的研究与应用：核反应堆用石墨材料及其涂层、炭/石墨复合材料、热解炭/石墨、热解氮化硼等材料的研制与应用。

研究方向：石墨烯的可控生长

研究方向：功能陶瓷和材料强韧化。 目前主要进行移动通讯用微波介质陶瓷材料（Microwave Dielectric Ceramics）的研究。已开展了以下方面的研究工作： 纳米陶瓷粉体的湿化学法制备工艺。 低温烧结工艺。 掺杂改性。

研究方向：透明陶瓷显微组织、组成与光学性能的关系

研究方向：结构陶瓷材料

研究方向：精密、超精密（特种）加工技术，切削磨削加工理论、难加工材料加工理论与技术，高速切削理论与技术，涂层理论与金刚石技术，刀具技术与超硬磨料、煤矿装备等方面研究

研究方向：1、锂二次电池电极材料 2、碳基新型储能材料 3、石墨烯功能材料

研究方向：可加工陶瓷及其复合材料的制备、表征与应用： [1] 层状可加工陶瓷（MAX相）的强韧化研究 [2] MAX相表面生长纳米材料及其性能研究 [3] 氮化硼陶瓷及其复合材料的制备与应用研究