材料復合與功能化教育部工程研究中心以天津大學材料科學與工程學科為依托，通過整合研究方向，優化資源配置，凝聚人才隊伍，學科交叉融合等形成了從基礎研究、高新技術開發到科技成果轉化應用的多層次科學研究體系。在解決國家重大工程關鍵技術和國民經濟建設等方面做出了突出成績，部分成果實現了產業化，效果顯著。工程研究中心已成為我國培養工程材料相關領域高技術人才的重要基地。
在現代連接技術領域，工程研究中心主要圍繞新型連接材料、焊接工程結構完整性評估與延壽技術等方面開展工作。針對高效潔凈超(超)臨界火電機組關鍵高溫設備，探明了關鍵高溫管道焊接接頭的早期失效機理，提出了相應的延壽技術；建立了基于蠕變損傷累積的剩余壽命評估技術，揭示了殘余應力和拘束水平對蠕變裂紋擴展行為的影響機制，建立了定量考慮這兩者影響的高溫缺陷壽命預測模型。該項目的主要工作獲2012年天津市科技進步一等獎。另外，工程研究中心近年來結合國家重大需求，開展了海洋工程焊接關鍵技術的研究，在海洋工程結構水下焊接技術領域獲得突破性進展，如所開發的水下電弧焊接工藝及技術（包括濕法及局部干法焊接技術）；水下固相摩擦疊焊接技術及自動化裝備等方面處于國內領先水平。
在特種功能復合材料及其成套生產技術領域，主要圍繞金屬材料相變行為與組織控制開展工作。澄清了鐵基合金固態塊狀相變機理，確定了塊狀相變發生的臨界條件，闡明了微應力變形對塊狀動力學相變的影響機制，發展了微變形鋼鐵材料組織細化、中溫等溫停留處理獲得針狀鐵素體的新方法并用于生產；研發的高Cr鐵素體耐熱鋼650度時屈服強度和持久強度遠高于國際同類材料；承擔的“高壓鍋爐用P91鋼管關鍵技術開發及產業化”項目獲2013年天津市科技進步一等獎。
在電子功率器件高溫封裝材料及其制備技術領域，從高密度封裝工藝，關鍵封裝材料，到封裝集成制造及其應用，可靠性的各個層次的科學與工程應用問題開展深入的研究。納米銀焊膏制備及其低溫燒結連接技術可徹底去除以往低溫燒結所需輔助機械壓力，實現無壓低溫燒結，完成芯片與基板的可靠互連；大功率電力電子器件（IGBT和FRED）高溫封裝集成技術已成功用于集成電力電子模塊的封裝新工藝。