马氏体相变晶体学导论，揭示了无扩散的马氏体相变中存在间隙原子（离子）的扩散特征，由此重新定义了马氏体相变，完善了铁基合金马氏体相变热力学，创建了铜基合金和ZrO2陶瓷马氏体相变热力学；修正了传统的动力学方程；引入孤立子研究动力学以及应用群论研究晶体学；率先在我国开展纳米材料相变的研究；完善了铁基贝氏体相变热力学，创建了铜基合金贝氏体相变热力学，论证了贝氏体相变属于扩散型相变，并发现ZrO2陶瓷中的贝氏体相变，在国际上独树一帜。
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