长期从事高强度铸造轻合金（镁合金/铝合金）材料研发与液态精密成型及特种加工技术研究，近年来还开拓了氢致变色镁基功能薄膜材料与器件、镁合金增材制造技术等新兴学科方向，并取得较为显著的研究进展：1) 在高性能镁-稀土合金的设计、强化机制与组织调控研究取得突破,探明多种镁稀土合金中的析出序列与相变模型以及强韧化机制，为新型高性能镁合金设计打下理论基础；2) 针对镁室温滑移系少塑性差的问题，发现了镁合金中微量元素促进室温非基面滑移开动的机制，创制了高强高延性镁合金JDM1（强度超过300MPa，延伸率达到35%以上）；针对传统镁合金强度低的问题，探明镁-重稀土合金的析出序列并发现了新的有效强化相β1，从而创制了超高强度耐高温镁-稀土合金JDM2（将其强度提升至500MPa，使用温度提升至300℃）；3) 发明了双联式精密低压铸造、发动机支架挤压铸造等多种轻合金精密液态成型技术，并将新材料与工艺相结合，解决了20种复杂高性能要求的汽车与国防关重件的轻量化制造难题; 4）在世界上首次实现了高强度镁稀土合金粉体有气雾化制备和镁稀土合金样品的增材制造；5）设计并制备出了可见光透射率调节区间在达65%的(CF)n/Pd/Mg-Nb2O5氢致变色薄膜。

高度重视产-学-研结合与科技成果转化，已将10余项镁、铝合金科研成果或专利在多家企业进行工程化或产业化，为企业创造经济效益超过1亿元。广泛开展国际科研合作，形成了良好的国际影响力，参与筹建了“上海交大-通用汽车先进材料制造联合实验室（SJTU-GM AMP CRL）”，该研究室是美国通用汽车公司在亚洲建立的唯一的联合实验室，并受邀担任了该实验室“镁合金领域”负责人。获得国家及省部级科研奖励12 项,发表SCI论文230篇(Scopus总他引超3600次，H index=32)，获得授权专利35项。