国产高温超导基带材料
高温超导技术是未来高技术更新换代和新兴产业发展的重要基础。第二代高温超导带材具有高超导转变温度、高载流能力以及高不可逆场，在可控核聚变、超导电力等强磁、强电领域有着巨大的应用前景。高温超导带材结构中，超导层是陶瓷脆性材料，力学性能较差，需要金属基带作为涂层导体的载体。目前，高温超导基带材料全部依赖进口且价格昂贵，本项目研制的高温超导基带材料预期替代进口高温合金基带，大大降低成本，进而促进我国超导相关产业的发展。
低温树脂材料
低温绝缘材料聚焦特殊使役环境应用要求，如低温（液氦温度-269℃）、强磁场（＞10T）、强电场（＞30kV）、射线辐照（中子、伽马射线）等，通过自主研发和技术创新，开发出具有耐低温、高强度、高韧性、耐高压、耐高能辐照等特性的多系列特种树脂基材料，广泛应用于 MRI 磁体、聚变超导磁体、航天运载器、超临界储氢罐、轻量化复合材料、高压电气绝缘等重要领域。与国外竞品相比，性能优异，无毒无害，技术壁垒高，全国产化。
高性能聚丙烯酰胺压裂用减阻剂制备技术
美国页岩油气的成功开采对国际天然气市场及世界能源格局产生了重大影响，这也导致压裂用减阻剂的需求猛增，其中耐盐耐剪切型产品的占比超 80%。中国是世界上页岩气储量第一、页岩油储量第三的国家，加快推进页岩油气勘探开发对保障国家能源安全具有十分重要的意义。针对国内市场压裂用减阻剂缺乏高端产品的现状，理化所积极布局，成功研发出一系列高性能产品，耐盐达 25 万矿化度，返排水中减阻率大于 70%，高速剪切下 10 分钟减阻率衰减小于 4%，可以满足现有最苛刻条件的压裂施工需求，性能达到国际同类产品领先水平。目前相关技术已在多个企业实现量产，产品年出口量为 5000 吨/年。同时，该产品也在国内青海油田推广使用，是唯一能够使用高矿化度湖水压裂的产品。此外，团队具备针对不同油藏条件开发定制型产品的能力。
面向高功率 IGBT 模块热管理红外陶瓷辐射冷却新技术
用于能量转换和传输的绝缘栅双极晶体管又称“IGBT ”电力电子功率器件广泛应用与在我国以高铁、水电站等 “新基建”七大领域中。随着其功率的不断提升 ，接近万瓦级，其热管理需求日益迫切。目前万瓦 级高功率模块散热器在全球市场上，美国、日本、台湾的企业在主流地位，技术分析表明，是否在其表面采用基于高发射率涂层的辐射冷却技术，是国产高功率散热器与国外产品的关键技术差异之一。本项目针对我国“新基建”领域中绝缘栅双极型晶体管（IGBT）在高集成度和高功率密度条件下的热管理难题，提出了一种创新的热管散热器表面涂层解决方案。通过在高功 IGBT 模块热管散热器表面涂覆高发射率涂层，强化辐射散热，并结合热管的高导热性，实现 IGBT 模块的热量通过热管导通到铝合金散热表面，通过辐射散热快速传输到外部环境中，最终实现 IGBT 换热效能提升率在 20%以上。 本项目研发的新型辐射冷却散热器已经在特高压输电、大马力动力机车以及乌东德水电站等重大工程上实现应用，为我国高功率电力电子器件热管理提供了基于辐射冷却的新途径。
功能性羟基磷灰石(HA)
HA 在微观结构上有多尺度和多形貌区分，多种多样的微观结构决定了 HA 材料丰富多变的宏观性能。本项目通过离子介导技术合成球形 HA，大小在微米级，尺寸可控，且无引入有机双亲分子形貌调控剂带来细胞尺度上的生物毒性。此外，不同的介导离子可获得功能性 HA 材料，有效提升材料的生物活性。比如含 Sr离子的 HA 材料对成骨细胞的增殖具有促进作用，其促进作用随着 Sr 离子含量的增加而增大；微量 Si、Sr 和 F 共掺杂的 HA 材料生物活性和抗菌性有明显提高；Li 掺杂的 HA 体外实验证明具有增强的成骨作用；Sr 和 Mg 掺杂的 HA 具有良好的骨结合和骨愈合所需的黏附强度；Zn 掺杂 HA 对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有抗菌作用；CO32-掺杂 HA 有助提升粒子表面能，促进细胞早期吸附并有利增殖。本项目单离子或多离子掺杂得到的 HA 材料在骨科植入物、牙科修复、医美填充和药物缓释等领域具有广泛的应用前景。
高补强低增稠特种白炭黑
高补强低增稠白炭黑（化学成分为 SiO2）是一种经过燃烧合成和特殊疏水化和结构化改性工艺制备的气相纳米二氧化硅粉体，作为补强剂和触变剂广泛应用于橡胶、涂料等领域。理化所突破了表面多级改性和“侧向聚集—异相锁固”结构化等关键技术，研制的白炭黑可显著提高硅橡胶的力学性能，同时满足精密加工对物料优异流动性的要求。高补强低增稠白炭黑以特种需求为基础，以民用高附加值产品为最终目标，开发谱系化和序列化产品，满足航空航天和高端装备对紧固密封、阻尼减震、热防护涂层以及民品等应用需求。 高补强低增稠白炭黑经过实验室和中试工艺放大等多轮验证，所研制的产品性能稳定可靠，形成了制备工艺规程，建立了年产 3吨的中试生产线。2019 年 12 月，由我国航天科工和材料学等领域的7位知名专家组成的产品鉴定委员会对本项目研制的白炭黑产品进行了鉴定，一致认为“DZC 白炭黑制备工艺稳定，检验项目完整，产品性能满足了国家工程项目的研制需求。DZC 白炭黑填补了国内高端白炭黑产品的空白，在国内处于领先水平，在国际上先进。”