实验室重点以特殊服役环境下零部件表面强化与再制造、高温环境下内燃机高速运动构件安全服役技术、铀矿冶装备设计及核动力设备可靠性研究、特殊环境下装备安全检测与在线监测等为主要研究方向。

方向一：特殊服役环境下零部件表面强化与再制造

1）适用于特殊环境下的表面改性技术的研究

本方向针对一些在强电磁场、强辐射、超高速、高低温、重载、腐蚀介质等特殊环境下工作的工程材料，对其采用表面强化技术的研究：适用于不同的特殊环境下的特种表面改性涂层的制备与特殊环境下的性能检测；大功率激光表面加工与热喷涂涂层制备过程中的表面与界面行为的研究；开发特种表面改性技术，获得满足特殊工况性能要求的表面改性技术。

2）适用于特殊环境下的再制造技术的研究

本方向研究在强辐射、超高速、高低温、重载、高蚀等极端服役环境下零部件再制造技术：适用于不同的特殊环境下的特种构件的制备与特殊环境下的性能检测；在强辐射、超高速、高低温、重载、高蚀等极端服役环境下构件的损伤失效机制的研究；开发新的特种构件的制备工艺。

方向二：高温环境下内燃机高速运动构件安全服役技术

1）内燃机排气阀门密封偶件的安全服役技术的研究

本方向开展内燃机排气阀门密封偶件在高温燃烧废气冲刷、冲击载荷等耦合作用下密封面的失效行为的研究：开展密封面在多因素作用下失效机理研究；利用软件对高温环境下的内燃机排气阀门密封偶件的密封面进行模拟分析；开展提高其寿命的设计与再制造技术研究。

2）高温、高速条件下涡轮增压器的安全服役技术的研究

本方向开展高温、高速条件下涡轮增压器的噪音，轴承的失效及设计制造技术的研究：涡轮增压器在高温、高速条件下细长轴系的振动行为与噪音特性关系；其浮动轴承的摩擦磨损特性及其失效机理；提高涡轮增压器寿命的设计制造及再制造技术。

方向三：铀矿冶装备设计及核动力设备可靠性研究

1）铀矿冶装备设计研究

铀矿的溶浸采矿技术创新的研究；基于铀矿溶浸采矿技术创新下的设备工作效率的提高。

2）核动力设备可靠性研究

核动力设备典型零件的可靠性实验装置研究，计算系统可靠度；核动力设备运行和维护方案及经济费用进行分析；建立以安全为目标的核动力设备可靠性运行和维护最优化模型。

方向四：特殊环境下装备安全检测与在线监测

1）特殊环境下装备安全检测

    特殊环境下自动测量；污染空气(气溶胶)与土壤(含表面污染)放射性浓度自动采样测量；原始数据存储、传输、显示等；研发网络数字化安全智能监测系统

 2）特殊环境下装备在线监测

基于隐马尔可夫模型与人工免疫系统，建立应急安全作业装备的智能故障在线测试系统；软件及其工程适应性的研究；研发具有故障诊断功能的仪器设备。