主要研究金属及FGM零件增材制造、新材料制备成形加工一体化、机器人成形、燃料电池等离子熔射制造等技术装备、增量制造过程计算机模拟等。主持完成国家自然科学基金、863、总装预研、国防预研等课题20多项，与西航动力、西飞国际、中船重工461、东风汽车、武钢等公司合作多项，在Journal of Applied Physics、Power sources、Thin Solid Films、Surface and coating technology、Rapid Prototyping Journal、Journal of Materials Processing、中国科学等权威和核心杂志上发表论文200余篇。因开发“熔射制造碳化钨合金模具技术”而获得东京大学工学博士学位、作为中国学者首次获日本模具技术协会奖（排名第1），并写入日本粉体粉末协会研究功绩奖。2012年底欧共体增量制造研究机构(ROPOLAC)在著名的《Rapid Prototyping Journal》杂志综述文章中引用3篇中国研究论文皆出自本团队，研发的技术唯一被列为来自中国的国际金属零件高效直接成形技术之一，为国内外同行关注；获13项中国发明专利。