研究方向：材料学院的学科建设与发展以航空航天为面向，以轻质结构材料为重点，以轻质和高温金属材料的制备与加工、高分子及其复合材料的制备与加工以及材料的变形与断裂为主要研究方向。
方向一： 高性能轻合金
本研究方向针对航空航天工业对轻质结构材料的要求，以轻合金组织结构与性能关系研究为基础，深入开展材料成分、制备与加工工艺参数的优化，改善提高传统轻合金的力学性能、工艺性能的系统研究；以工艺研究跟随新材料、新结构研究为特征，在研究开发新型材料制备加工的新技术、新方法以发展高比强、高比刚、耐高温、综合性能良好的材料进行多方面探索；基于材料科学的新理论、新的计算技术，对轻合金的结构、成分和性能进行分析和预测，通过微观结构设计与控制，为开发高性能合金奠定基础。
方向二： 高分子材料
本研究方向针对当前飞行器对高分子材料及其复合材料发展的需要，在高性能高分子材料、聚合物基复合材料、新型电气绝缘材料和碳纤维冷等离子处理的相关理论方法以及开发应用等方面进行深入系统的研究
方向三：材料变形与断裂
本研究方向以航空航天工业对结构材料高安全性、可靠性的要求为出发点，研究高性能结构材料的变形与断裂等失效行为，已开展了 “复杂环境因素作用下材料性能的表征”和 “高强高韧镁合金及其应用技术开发”项目的研究工作，对AZ91镁合金的高应变率力学响应与变形行为、Mg-Li合金的动态断裂与裂纹扩展行为进行了深入的实验研究，并对它们的高速变形与微观断裂机制进行了深入分析；经过不懈的努力,本研究方向已经具有较强的研究基础,形成了镁合金、铝合金、钛合金及其复合材料等航空材料静态和动态力学行为、性能测试与表征、微观结构演化及失效分析理论研究等主攻方向，取得了重要进展。
方向四：焊接技术
本研究方向以轻金属，如铝合金、钛合金、镁合金和钛铝金属间化合物以及高强细晶粒钢的焊接为主要研究对象，研究它们的焊接性、焊接工艺以及配套焊接材料，并通过数值计算模拟焊接过程中温度场的变化、组织相变、晶粒长大动力学等，为提高航空材料焊接结构的安全性、连接强度和使用寿命，促进新材料、新结构的应用提供技术支持。重点开展高效焊接技术、焊缝凝固组织控制技术、搅拌摩擦焊新工艺研究以及高性能焊接材料的研制与开发。
重点实验室：学院拥有航空轻合金及其加工技术和聚合物基复合材料及制备技术两个辽宁省重点实验室。