面向国家在极端服役环境下对高性能结构材料的迫切需求，本研究方向聚焦先进结构陶瓷及薄膜材料的强韧化与室温塑性，以过渡族金属轻元素化合物为主要研究对象，开展先进结构陶瓷的设计、生长及应用研究，系统探索材料在高温、高载及腐蚀等复杂条件下的结构演化、失效行为与变形机制，致力于发展兼具高硬度、高韧性和高可靠性的高性能结构陶瓷及薄膜材料。研究过程中注重将材料制备与理论设计深度结合，采用理论模拟、机器学习辅助设计、薄膜生长及界面层调控、原位测试与表征等多学科手段，旨在推动新型超硬/高硬陶瓷材料的设计方法与工艺技术发展，实现结构陶瓷及薄膜材料在极端环境下的高性能、长寿命和多功能化。

主要研究方向：高性能超硬/高硬薄膜材料及结构陶瓷的设计、制备与强韧化机制研究；陶瓷烧结、薄膜生长与界面层调控；结合多尺度模拟与机器学习进行近服役条件下性能预测；先进结构陶瓷薄膜技术与多学科的交叉应用（生物、机械、能源、电子等）。