材料复合与功能化教育部工程研究中心以天津大学材料科学与工程学科为依托，通过整合研究方向，优化资源配置，凝聚人才队伍，学科交叉融合等形成了从基础研究、高新技术开发到科技成果转化应用的多层次科学研究体系。在解决国家重大工程关键技术和国民经济建设等方面做出了突出成绩，部分成果实现了产业化，效果显著。工程研究中心已成为我国培养工程材料相关领域高技术人才的重要基地。

在现代连接技术领域，工程研究中心主要围绕新型连接材料、焊接工程结构完整性评估与延寿技术等方面开展工作。针对高效洁净超(超)临界火电机组关键高温设备，探明了关键高温管道焊接接头的早期失效机理，提出了相应的延寿技术；建立了基于蠕变损伤累积的剩余寿命评估技术，揭示了残余应力和拘束水平对蠕变裂纹扩展行为的影响机制，建立了定量考虑这两者影响的高温缺陷寿命预测模型。该项目的主要工作获2012年天津市科技进步一等奖。另外，工程研究中心近年来结合国家重大需求，开展了海洋工程焊接关键技术的研究，在海洋工程结构水下焊接技术领域获得突破性进展，如所开发的水下电弧焊接工艺及技术（包括湿法及局部干法焊接技术）；水下固相摩擦叠焊接技术及自动化装备等方面处于国内领先水平。

在特种功能复合材料及其成套生产技术领域，主要围绕金属材料相变行为与组织控制开展工作。澄清了铁基合金固态块状相变机理，确定了块状相变发生的临界条件，阐明了微应力变形对块状动力学相变的影响机制，发展了微变形钢铁材料组织细化、中温等温停留处理获得针状铁素体的新方法并用于生产；研发的高Cr铁素体耐热钢650度时屈服强度和持久强度远高于国际同类材料；承担的“高压锅炉用P91钢管关键技术开发及产业化”项目获2013年天津市科技进步一等奖。

在电子功率器件高温封装材料及其制备技术领域，从高密度封装工艺，关键封装材料，到封装集成制造及其应用，可靠性的各个层次的科学与工程应用问题开展深入的研究。纳米银焊膏制备及其低温烧结连接技术可彻底去除以往低温烧结所需辅助机械压力，实现无压低温烧结，完成芯片与基板的可靠互连；大功率电力电子器件（IGBT和FRED）高温封装集成技术已成功用于集成电力电子模块的封装新工艺。