（1）铝基石墨烯复合材料设计、制备和表征；

（2）铝基纳米复合材料层错组织设计与调控；

（3）新型低成本、高品质制备技术

武高辉教授现任国家某重大项目首席科学家，金属基复合材料国家地方联合工程实验室主任，哈尔滨工业大学材料学院金属复合材料与工程研究所所长。获国家技术发明二等奖1项、国家科技进步特等奖1项、国防科技进步一等奖3项、国防技术发明一等奖1项、国防科技进步二等奖2项、三等奖1项。出版《金属基复合材料设计引论》专著1部，授权发明专利123项。发表学术论文500余篇，他引4000余次，ISI数据库中的铝基复合材料论文数位于国际第1位。