1）聚合物基柔性耐燒蝕材料及其功能化研究：高性能柔性可控燒蝕材料研究，環境響應智能變形熱防護材料及結構，柔性防熱材料自修復、透波等功能化研究；
2）高性能功能樹脂及碳纖維復合材料研究：聚合物有序納米結構構筑及其高性能功能化復合材料研究，石墨烯、石墨烯/碳纖維多尺度界面復合高性能材料，環氧樹脂功能復合材料（耐熱、低密度、導電、屏蔽、吸波等）；
3）高性能泡沫材料研究：高效綠色安全阻燃泡沫材料研究及其載人航天應用，高性能聚酰亞胺泡沫、氣凝膠材料，高性能吸聲材料；
4）高性能功能化熱塑性材料研究：熱塑性功能復合材料（導熱、低摩擦、導電等），熱塑性功能高分子材料成型加工新技術。