长期从事高温陶瓷及复合材料的多层次结构设计、制备和性能研究。主要学术贡献包括：（1）发现了10多个新型高温碳化物和氮化物相并确定了晶体结构；（2）提出了高损伤、可加工陶瓷的设计准则，并以此理论为基础通过实验发现或证实了一系列新型抗损伤、可加工陶瓷。在Annal Rev. Mater. Res., Inter. Mater. Rev., Acta Mater., J. Am. Ceram. Soc.等期刊上发表SCI论文400多篇，被引用11000多频次， H-因子56。获得中科院院长奖学金特别奖、国家科技进步二等奖、辽宁省自然科学一等奖、中科院技术发明二等奖、美国陶瓷学会Global Star奖、国际衍射数据中心（ICDD）贡献奖(2009/2012/2014) 等奖励。获得国家杰出青年基金（1999）、中科院百人计划（2003）支持。