研究方向一：功能材料的开发与应用研究  以机敏和智能产品的开发为目标，开展Ti-Ni基形状记忆合金和RuTa及NiAl基高温形状记忆合金相变、形变规律及其应用研究；以隐身、介电材料开发为目标，开展陶瓷和高分子功能材料的制备、性能表征与应用研究。

研究方向二：材料成型工艺过程及控制  以研究开发与推广应用材料液态成形技术为目标，开展铸造合金熔体净化与铸造凝固成型理论及消失模铸造、离心铸造及金属型铸造技术，实现产品的批量生产及尺寸和形状的精确控制；以探索金属材料在轧制、挤压等形变过程中组织性能变化规律，实现塑性变形过程中工艺参数的最优控制为目标，开展塑性成形过程中微观、介观组织结构演变规律的研究与模拟。

研究方向三：复合材料的制备与应用研究  研究新型高温结构材料合成制备过程中的热力学和动力学，建立材料合成及烧结过程的模型，对反应合成材料的结构与常温/高温力学性能、高温抗氧化和抗烧蚀性能进行表征；以研制结构—功能一体化材料为目标，采用梯度复合技术制备组分、结构、功能呈梯度变化的功能梯度材料，对其物理、化学及力学性能进行表征。

研究方向四：金属材料强韧化研究  以揭示不同制备工艺过程中典型金属材料的组织和微观结构演变规律、实现材料强韧化为目标，利用非平衡过程或极端制备条件，设计多层次、多尺度复合结构高强韧金属材料，并发展其制备技术，实现微观结构的可控制备；系统研究各种多尺度、多层次、非均匀复合结构高强韧金属材料在塑性变形及循环加载过程的本征力学性能，揭示材料强度和韧性、塑性协调、同步增强的微观机制。

研究方向五：新型节能环保材料的研究与应用  以研究开发相变储能材料为目标，开展高分子固-固相变材料的制备方法和成型技术研究，发展低成本、无污染的材料制备和成型工艺；依托陕西省新型节能环保材料工程研究中心，利用“油水合一”制备技术研究开发新型环保节能建筑材料。