本研究所以材料液/固态结构及其对微观组织和性能的遗传性影响为研究重点，以新材料开发应用为主要目标。教授10人，研究员4人，副教授2人，讲师4人，高工3人，实验师4人，教师中具有博士学位者14人
主要研究领域有：金属液态结构及其遗传性。主要研究金属液态结构、液固相关性和金属新材料新工艺；硼化物和有色合金及其复合材料的制备与应用。
代表性研究成果简介
1. 金属熔体团簇结构及其遗传性研究
研究成果在铝基合金熔体中发现存在中程有序结构，提出了中程有序结构具有遗传性的理论，并利用分子动力学方法模拟了熔体中程有序结构的微观结构演化规律及其结构遗传性。利用结构测试、物性研究、模拟计算相结合的方法，揭示了合金组织变质的熔体原子结构本质，发现Al-Sn熔体的原子最近邻距离与温度的变化呈非线性关系，液态Al-Fe合金的结构与其相图之间存在切关系，找到了液态和固态结构之间的内在联系，从而揭示了合金变质的本质，并建立了结构与物性的内在联系。发现Pb-Sb、Al-Si等合金熔体在热速处理过程中结构有突变，并证明在突变区原子密度及配位数发生了突变，充分说明了热速处理带来的熔体结构的变化对凝固组织产生的重要影响。根据合金高温熔体结构的研究结果，结合分子动力学模拟技术，编写了相关的结构分析软件，成功地应用于体系的快速冷却与加热，得出非晶不是液态的简单冻结的结论，并揭示了液态与非晶态的联系与区别。
出版《金属熔体结构》专著一部，发表相关论文200余篇，SCI他引521次，中国科学引文数据库(CSCD)他引342次。利用金属熔体结构研究成果开发的AlTiB中间合金不仅取代进口，而且还出口创汇，其经济和社会效应显著。利用液态金属凝固时的液固相关性和结构遗传性理论，研制发明的铝合金铁相球化剂使铝合金中的片状铁相全部变为球状。
研究成果获得2002年教育部自然科学一等奖。
2. 高效Al-P中间合金及其变质处理
微量磷可显著改善共晶和过共晶Al-Si合金的组织和性能，其应用越来越广泛。国内外以赤磷、磷盐或磷-铜合金形式向Al-Si合金熔体中加磷，面临两大难题：（1）五氧化二磷气体污染严重；（2）磷含量无法定量控制，导致变质效果不稳定。
通过对多相混合熔体金属中异相界面反应的系统研究，结合难熔合金的合成原理和取得的技术突破，首次提出Al-P中间合金及其制备工艺，用该工艺生产的Al-P中间合金，其含磷量可达5wt.%。本项目还对Al-P中间合金的微观结构及其形成规律，AlP颗粒特征及其形核活性进行了深入研究，提出了用Al-P中间合金对Al-Si活塞合金的变质处理新技术。用本发明产品处理的ZL109活塞合金，其金相组织稳定在1?3级（JB/T 6289-92），300℃拉伸强度稳定在120MPa以上，从根本上改善了活塞的内部组织结构，显著提高了活塞的高温性能；而且具有降低铝耗、无污染和操作简便等优点，特别是彻底消除了熔炼和变质处理过程中P2O5有毒气体的排放。
本发明产品在活塞制造业获得迅速推广，截止目前，已在全国十四个省市自治区的四十余家企业应用，并开始批量出口。现已销售Al-P中间合金1200多吨，取得显著的经济和社会效益。
本项目拥有自主知识产权，已申请国家发明专利10项，其中已授权7项。
研究成果获得2005年教育部技术发明二等奖。
3. 硼化物和有色合金及其复合材料的制备与应用
实验室具有完备的粉末、多晶体制备及磁控溅射、离子束溅射制膜设备。至今已开发出六硼化镧、六硼化钙等多种硼化物材料的不同粒度的高纯度微米级粉末，以及不同含量的LaB6-ZrB2、CaB6-B4C复合粉末。采用热压及无压烧结工艺，已成功制备出大尺寸、异形的硼化物多晶体系列产品。目前，硼化物研究室正致力于纳米级硼化物粉末的研发及性能研究，已成功制备出 纳米六硼化镧、六硼化钙粉末，弥补了国内外空白，极大拓宽了硼化物的应用领域。1999年至今，硼化物研究室已发表有关硼化物且被SCI、EI收录的文章三十余篇。
针对企业实际应用，近年来对有色合金及复合材料开展了广泛的研究。山东省科技攻关计划项目“原位反应合成Al2O3-TiCp/Al-Si复合材料及其活塞制备技术”已于2006年12月通过省科技厅鉴定，取得国家发明专利一项（一种活塞用铝基复合材料及其制备方法，ZL02135972.5），正在申请国家发明专利一项（氧化铝—碳化钛粒子增强铝基复合材料的制备方法，申请号：02135971.7）。应用该复合材料生产的活塞目前已在济南轻骑集团、大长江集团、钱江集团、重庆隆鑫、无锡众星、轻骑铃木、日本铃木、日本丸山、韩国巨农、法国标致等国内外知名企业推广应用，取得了良好的社会和经济效益。生产厂家2006年新增利润（纯收入）达到1540万元。