研究了梯度功能陶瓷刀具材料的设计理论及制造工艺、物理力学性能、显微结构、抗热震性及切削性能。其主要创造性成果有：首次提出了对称型双向分布的梯度功能陶瓷刀具材料组成分布设计模型，研制成功两种性能优良的陶瓷刀具材料，经检索为国际首创。可加工各种钢和铸铁，刀具寿命比普通陶瓷刀具提高30-100%，而成本只提高15%，有广阔的应用前景；提出了梯度功能陶瓷刀具材料的多目标优化设计方法并建立梯度功能材料的组成分布与材料的各物理力学性能之间的数学模型；建立了梯度功能陶瓷刀具材料的抗热震性和抗破损理论模型，并进行了实验验证。取得的创造性成果具有重大理论和实际价值，开拓了材料设计的新领域，推动了陶瓷刀具材料的发展。
