周仁1915年回國後，由於國力衰弱，政府輕視科技，中國的鋼鐵工業發展緩慢。1928期間，周仁擔任中央大學工學院院長時，提出工學院要重點研究鋼鐵冶煉。後來他覺得鋼鐵冶煉和陶瓷、玻璃的燒制在原理上差不多，於是在學院裏同時創辦了鋼鐵、陶瓷、玻璃三個考點。
1928年6月9日，中研院成立，周仁負責建立工程研究所。他親自勘察地形，指導施工，在上海百裏南路(今長寧路)修建了鋼鐵試驗車間。同時，周仁從國外訂購了數百種科研參考書，從美國進口了莫五電弧爐、機電配件、分析儀器、車床、鍛錘等設備。其中，從美國引進的三相電弧爐是中國最早的電弧爐之壹。在顏恩玉和周行健的共同努力下，各種碳鋼、錳鋼、鎳鉻鋼、鉻鋼、不銹鋼、碳素工具鋼、高速鋼、耐酸矽鐵和合金鑄鐵都試制成功。產品包括火車曲軸、大型輪盤、火車掛鉤等。很多產品滿足國內壹些工廠的需求。
當時國內的鑄鐵技術沿用的是英國的老方法。對於模具中使用的沈積物的選擇、爐溫的觀察、造型和鑄造過程沒有操作規則。至於爐前檢查，成分分析，強度測定，沒有規律可循。至於特種鑄鐵、鑄鋼和所有優質鋼的冶煉，幾乎沒人敢嘗試。工程研究所成功進行了科學實驗並總結，為國內鋼廠的實驗開辟了道路。
抗日戰爭爆發，上海淪陷。為了保存研究所的科研實力，周仁煞費苦心地把分散的技術人員重新組織起來，把書籍、儀器、電爐、材料試驗機從上海經香港等地運到昆明。
1939昆明郊區橋頭村建廠房，裝電爐，開始試驗。當時困難重重。比如鋼鐵分析中碳的測定需要純氧，昆明沒有供應。他們不得不用小火油罐代替鋼瓶，用最原始的加熱分解氯酸鉀的方法制造氧氣，用液壓放氣，凈化後再使用。憑著堅強的毅力，他們煉出了第壹爐鋼。周仁高興地對大家說:“這是昆明第壹個有意義的電爐煉鋼，值得紀念。”就這樣，他們繼續試驗各種合金鋼、工具鋼、耐酸不銹鋼和鎢鐵合金，並裝備了軋制設備。工程研究院有四川自貢鹽井提鹵用鋼絲繩、電器廠用硬磁鋼、維修美國汽車用低錳彈簧鋼、內燃機用各種合金鋼的試制。在周仁的指導下，他們利用當地資源，開展了從鈷礦中提取氯化鈷，用木炭代替汽油作為汽車內燃機燃料的研究，以解決戰時的能源問題。周仁和他的同事們在極其困難的條件下，成功地研制出壹些急需的特殊鋼，為抗日戰爭做出了貢獻。
1949年，中華人民共和國成立。為了迅速恢復和發展中國的鋼鐵生產，政府委派周仁、周行健到鞍鋼等地考察。當時大多數工廠只能生產壹般的生鐵，不能用來制造具有壹定機械強度的汽車軸承和蒸汽機鍋爐，從而激發了周仁研究球墨鑄鐵的決心。
周人提出了以鐵代鋼，以鑄代鍛的思想。他組織了壹個測試小組。經過壹百多次試驗，他終於找到了合適的石墨化添加劑，掌握了元素和熱處理影響球墨鑄鐵金相組織和力學性能的諸多因素。在國內率先研制成功球墨鑄鐵，性能達到當時國際水平。1951年，球墨鑄鐵在全國推廣，為我國鋼鐵冶煉事業做出了重要貢獻。1956，國家授予他們自然科學三等獎。
65438-0953年，周仁任中科院“兩礦領導小組”組長，負責包頭、大冶鐵礦冶煉及綜合利用研究。包頭地區不僅有大量的鐵礦資源，還有重要的稀土金屬和鈮資源。其中稀土氧化物儲量達6543.8億噸(含鐵礦石3600萬噸)。由於礦石中含有大量氟化鈣(螢石)，且世界上沒有冶煉這種礦石的先例，當時準備幫助包鋼設計建造1500立方米大型高爐的蘇聯專家，因為沒有基本冶煉數據，不敢輕舉妄動。周仁隨機應變，迅速組織了壹個戰鬥群。冶金研究院緊急動員，完成了包頭鐵礦的研究任務，以鄒元喜為技術負責人，迅速建成1立方米實驗爐進行冶煉試驗。周仁親自做了含氟爐渣的粘度試驗，與鄒元熙、徐元森等人系統研究了氟在高爐中的行為，包括氟對高爐爐渣理化性質的影響以及氟在高爐冶煉過程中的變化和分布規律。他闡述了礦石和爐渣中氟揮發的機理，解決了含氟高爐煤氣對鋼結構的腐蝕問題和含氟爐渣對耐火材料的腐蝕問題，很好地完成了任務。每壹個考試環節他都要做細致的安排，每壹次重要的考試他都要親自指揮，付出巨大的努力。
很快，他向蘇聯專家發送了壹份數據準確可靠、分析精辟的報告。專家們非常驚訝，他們沒想到中國的實驗如此迅速和正確。根據報告中提出的只有碳磚才能抵抗含氟高爐渣侵蝕的重要結論，對原高爐爐缸只使用碳磚的設計方案進行了修改，從爐缸到爐體下部(風口帶除外)都使用了碳磚，為1513立方米的大型高爐安全屹立在包鋼基地創造了條件。周仁等人在《金屬學報》上就上述成果發表了5篇論文，受到國內外學術界的好評。該成果獲國家自然科學三等獎(1982)。通過這壹仗，開創了冶金研究院重拳出擊的先河，培養了壹支作風過硬的隊伍。在周仁等老科學家的帶領和影響下，該團隊在稀土提取利用、攀枝花鐵礦高爐冶煉等科研項目中做出了創造性的貢獻。古陶瓷科學研究的奠基人
瓷器是中國古代的重要發明之壹。然而，在中國的古代文獻中，很少有關於這些歷史名窯的發展及其科技成就的完整記錄。
周仁從小熱愛陶瓷，後來萌發了揭開中國古代陶瓷之謎的信念。周仁在“結婚不是頭等大事，決心才是目標”的思想指導下，直到32歲才結婚，當時他是交通大學的院長。在他簡陋的新房子裏，他精心布置了幾件瓷器，可見他對陶瓷的濃厚興趣。
1927年是陶瓷產量和質量急劇下降的時期。帝國主義的侵略和反動統治者的破壞，使許多老工人失業，許多寶貴的經驗喪失殆盡，生產粗制濫造。1928工程研究所成立時，他決定在工程研究所設立陶瓷測試車間，並決定與中央大學工程學院合作在南京建設車間。他從湖南、江蘇等地請來8名技術人員，建窯燒瓷，開始了對中國傳統陶瓷工藝的研究。那年夏天，孫中山先生的遺體下葬，他奉命煉制80件古董瓷器，以供陳列紀念。在周仁的精心指導下，其質量得到了多方的好評。
首戰告捷，周仁還原中國瓷器本質的信心倍增。為了獲得各個時期燒制陶瓷的科學數據，從1929開始，周仁親自到杭州鳳凰山嶺南的南京禦窯窯址和宋禦窯遺址進行多次發掘，並兩次到瓷都景德鎮進行考察。他和景德鎮著名老藝術家* * *進行科學實驗，總結出傳統青花瓷的制作工藝。
這些調查使他掌握了三把鑰匙:
1.瓷器方面，由於原料沒有經過精挑細選，瓷器不夠白。
2.釉，因為溫度不夠高，不夠光滑光亮。
3.繪畫和色彩方面，因為調色準備不好，不夠鮮艷。
為了振興中國的陶瓷工業，周仁撰寫了中國陶瓷技術的第壹篇論文《中央陶瓷實驗場工作報告》。後來對陶瓷坯土的配方如何選擇、壹般陶瓷的制作、琉璃的制作、合理瓷窯的建造、古瓷器的燒制等提出了許多新的見解。
周仁領導的陶瓷實驗坊，在仿制古瓷和藝術瓷、發展工業瓷和機制日用瓷等方面取得了重要成就，為振興民族陶瓷工業做出了寶貴貢獻。但當時政府不重視，經費不足，古陶瓷研究陷入困境，作坊只好邊研究邊生產，談自給自足。1938年陶瓷作坊搬到昆明，條件更加艱苦。從1941開始，他們還開展了顯微鏡、望遠鏡、測距儀、潛望鏡等各種特種化學和光學玻璃的研究。
1953年，周恩來總理指示輕工業部做好古瓷的研究和生產工作，並請郭沫若出山。老郭說，上海有壹個周人，他在這方面很有成就。周仁欣然接受了任務。當他聽說壹些駐華使節出於對古代陶瓷的向往，想在中國購買壹些瓷器時，他們感到失望:中國的瓷器太粗糙和沈重了。他心潮起伏，夜不能寐。科學家的職責是為國家爭光。於是周仁馬上上馬上任，在領導們的大力支持下，成立了中國古陶瓷研究小組。然而旅途並不順利，很難恢復現代人的陶瓷工藝水平。歷代景德鎮建造的名窯，壹片廢墟。周仁重遊景德鎮，在成堆的瓦礫中尋找寶藏。他太細心了，不得不拿起壹塊手指那麽大的瓷器來研究。他追蹤每個窯址直到它的建立日期。此後，他到浙江龍泉偏遠的山區平原了解宋窯舊址，還隨中國古陶瓷研究組到黃河流域等地考察。“國瓷”課題組在三個方面開展了研究工作:
1.對歷代精品進行化學分析鑒定，以獲取中國傳統細瓷的必要科學資料。
2.根據壹些文獻記載和對景德鎮老藝術家的采訪，選擇了幾種優質原料進行實驗。
3.燒制方式以前是木窯，但很難燒很多木頭，所以改成了煤窯，這樣也有利於控制和觀察溫度。
經過反復實驗，他們發現用景德鎮120公裏外的高嶺土和祁門太和坑的瓷石做泥胎非常好。釉面是距離景德鎮約55公裏的窯內柱槽釉面果和距離景德鎮東南約15公裏的廟前釉面灰。此外，他們還掌握了升溫曲線和最終的著火溫度。終於有壹批具有傳統特色的高級陶瓷出窯了。這些瓷器輕巧精致，晶瑩剔透，造型典雅，達到了我國古代陶瓷的水平，有的甚至超過了古代的水平。
陶瓷工業在中國雖然歷史悠久，但解放前主要生產日用陶瓷和美術陶瓷；工業陶瓷的生產壹直處於落後狀態。中華人民共和國成立後，在經濟恢復時期，根據國民經濟恢復的需要，在幾個產瓷區研究制造耐酸陶瓷及其他化工用陶瓷材料和化學實驗用陶瓷器皿。自1954以來，中國科學院冶金陶瓷研究所在周仁的主持下，與第壹機械工業部電瓷研究所密切合作，系統研究了國產原料高壓電瓷的配方。南京電瓷廠利用研究的坯料成功試制了各種型號的110KV棒形絕緣子和電纜套管。1958年采用不同粘土原料的普通長石瓷工藝成功制造出高氧化鋁高強高壓電瓷，擊穿電壓高達40.1 kV/mm，利用研制的坯料試制成功330 kV空氣壓縮斷路器用瓷套，承受180大氣壓不破裂。
剛玉制品在特種陶瓷中占有非常重要的地位，應用範圍非常廣泛。1955之後，中科院冶金陶瓷研究所系統研究了燒結剛玉作為刀具材料。1958開始小批量生產瓷片。國產瓷刀比硬質合金更適合高速切削，光潔度高，刀具消耗深。
此外，為了提高人工烤瓷牙的質量，中國科學院冶金陶瓷研究所與65438-0959口腔材料生產單位合作，完成了人工烤瓷牙的研究和試制。烤瓷牙的物理機械性能(如強度、熱穩定性、硬度、耐磨性等。)都是接近進口的高檔貨。
陶瓷工藝和中國很多優秀的工藝壹樣，只有經驗，沒有理論。周人有興趣填補這個空白。與助手張福康共同撰寫了《中國黃河流域新石器時代和殷周時期制陶技術科學總結》等論文，還合作撰寫了14篇陶瓷研究論文。他在中國古陶瓷研究方面的突出成就，得到了國內外文物、考古、文化、教育等部門的重視和贊譽，在國際學術界享有很高的聲譽。在1978全國科學大會上，我國陶瓷研究項目獲得重大科技成果獎。1982獲國家自然科學獎。