先进金属/合金、氧化物、陶瓷，及其相关表面和界面。
(一) 固体表面结构与气相催化反应
(二) 材料界面微观结构与宏观性能相关性
(三) 金属基复合材料设计与制备
(四) 材料成形力学、冲击力学与过程模拟

2000-2005年，先后在美国克莱姆森大学陶瓷与材料工程系、美国亚利桑那州立大学固体科学中心、化学与材料工程系、化学与生物化学系学习和从事助研、助教工作，2005年4月起在美国德尔福汽车公司研究所任材料工程师，2007年1月起在美国加州大学圣芭芭拉分校材料系、化学与机械工程系任博士后学者，2008年9月-10月在英国剑桥大学工程系工作访问，2009年6月起在美国加州大学圣芭芭拉分校材料系任研究副专家。2010年11月受聘为中南大学“升华学者计划”特聘教授，博士生导师。2011年入选国家教育部新世纪人才。