相相界是用擴散偶電子探針微區成分分析技術高效、準確地測定金屬合金相圖，根據在合金相記憶體在元素化學位梯度以及合金相界存在元素化學位局部平衡的原理髮展了測定難熔金屬合金四元等溫等碳活度相圖的研究方法。
合金相圖測定與相圖計算研究：用擴散偶電子探針微區成分分析技術高效、準確地測定金屬合金相圖，根據在合金相記憶體在元素化學位梯度以及合金相界存在元素化學位局部平衡的原理髮展了測定難熔金屬合金四元等溫等碳活度相圖的研究方法；採用部分二元相圖熱力學數據，用CALPHAD方法最佳化、計算三元合金相圖。該研究方向的理論意義：測定和計算的金屬合金相圖為先進鋁合金宇航材料以及難熔金屬合金成分設計，微合金化，合金相熱穩定性研究提供了理論基礎。
金屬合金中元素擴散通道及合金相行為研究：用合金相記憶體在元素活度梯度，合金相相界存在元素活度相等以及元素擴散質量相等的擴散通道理論研究輕合金以及難熔金屬合金中的元素擴散通道，用有關多元相圖以及多元複合擴散通道理論預測和解釋不同合金成分及不同外場溫度、應力、應變條件及磁場變化條件下合金相行為及合金微觀組織的演變規律。上述兩個方向的在研課題有（1）Nb-Mo-W-Zr-C五元系擴散通道研究，國家自然科學基金項目；（2）高性能鋁材與鋁資源高效利用的基礎研究子課題“鋁合金抗衝擊特徵微結構及其動態行為研究”，國家973計畫課題。
