拓展了物理冶金、热化学、动力学和计算机应用的交叉领域，在材料学科前沿做出了系统的创造性的重大贡献，在国际学术界享有很高的声誉。共发表论文300余篇（SCI、EI收录），其相关研究成果被国际同行广泛引用。

主要学术成就：

一、发展了结构特点不同的相的热力学模型和相图计算方法：率先用三个亚点阵模拟合金相；提出了国际通用的计算磁性转变的“热化学磁矩法”表达式；改进了硼酸盐液相模型；发展了相图优化方法，建立了镍基合金、氧化锆陶瓷和人工晶体氧化物等热力学数据库。

二、发展了实测相图的扩散偶技术，首次实现用一个试样确定整个三元相图等温截面和无扩散相转变区；提出了确定多元系零变量反应序列的方法，提高了研究多元相图的效率。

三、将动力学与热力学相结合，建立了模拟材料在不同条件下相变和组织演化过程的理论框架；提出了阶段性亚稳相转变理论和推导亚稳相组织图的方法；采用动力学通道模拟材料的界面反应，热腐蚀、晶体生长和合金非平衡凝固等过程。

四、通过对材料制造与产业化发展规律的研究，阐明了中国材料制造发展路线的孕育过程、核心内容、中国特色、时代特征和科学基础；系统的提出了我国材料全面赶超的策略。

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