一、高温结构材料及热端部件服役行为与组织调控
面向航空发动机、燃气轮机及高超声速飞行器等高温/超高温服役环境，以涡轮叶片、涡轮盘等关键热端部件为对象，系统研究镍基高温合金、Ni₃Al金属间化合物、难熔高熵合金的服役失效机理、组织演化规律与成分设计方法，建立材料性能与部件服役行为的关联，为高温热端部件长寿命、高可靠性提供理论和技术支撑。

二、高强结构材料及关键承力/防护部件强韧化与制造
面向航空航天等领域对2000 MPa级及以上高强度结构材料及高性能抗冲击材料的应用需求，以起落架、传动齿轮、战斗部壳体及侵彻体等关键部件为应用载体，开展强韧化机理、多尺度组织协同调控与制造工艺创新研究，发展高强韧金属结构材料、高性能抗冲击材料及其构件制备技术，推动关键承力/防护部件的工程化应用。

三、结构功能一体化材料及耐蚀/低膨胀合金设计
面向海洋工程、等领域对材料结构-功能一体化的需求，以耐蚀合金、低膨胀合金等为研究对象，开展耐蚀、低膨胀等功能机理与成分设计研究，探索兼具承载与耐蚀、承载与热膨胀匹配等性能的结构功能一体化材料，为相关领域提供高性能结构功能一体化材料解决方案。