化工研究部由宋應星兼任部長，負責研究焦化產品以及三酸兩堿。
焦化產品主要研究煉焦產生的煤焦油、煤氣、蠟油、汽油、柴油等化學產品。
煤焦油是煤炭幹餾時生成的具有刺激性臭味的黑色或黑褐色粘稠狀液體。煤焦油一般作為原料製取各種化工產品，也可直接利用。
煤焦油與水在高溫下融化後可製成尼龍纖維。
尼龍纖維廣泛應用於民用、工業、國防方麵，可製作布料、針織品、纜繩、帳篷、漁網、降落傘、軍服等。采用尼龍纖維製作的衣物結實耐磨，尼龍絲襪曾引起了襪業革命。
尼龍纖維又名錦綸，與滌綸、腈綸並稱三大合成纖維。
滌綸又名的確良，具有出色的抗皺性和保形性，製作的衣物挺括不皺。主要從石油、煤和天然氣中取得。一般用來做外套服裝、各類箱包和帳篷等戶外用品。
腈綸有人造羊毛之稱。具有彈性好、柔軟、膨鬆、易染、不怕蟲蛀等優點，可製成毛料、毛線、毛毯、人造毛皮、長毛絨、運動服、水龍帶等。
以煤焦油為原料可製取合成樹脂。
合成樹脂可用於製造各種膠水、膠帶等粘合材料。可用於製造各種塑料袋、塑料瓶、塑料容器等塑料製品。還可以用於製造各種輪胎、橡膠密封圈、橡膠管等橡膠製品。
早期的合成樹脂以煤焦油產品為主，後期以石油和天然氣的產品為主。在1940年以前，以煤焦油為原料的合成樹脂，一直居各種合成樹脂產量之首。
合成樹脂與合成纖維、合成橡膠並稱世界三大合成材料。合成樹脂是產量和消費量最高的合成材料。
合成橡膠的主要原料為石油、天然氣。天然橡膠是經過硫化後的橡膠材料。二戰後，合成橡膠的總產量開始大大超過天然橡膠。
煤氣作為民用燃料使用，成立中華煤氣，研究煤氣的提取、液化以及罐裝和管道輸送技術，研製煤氣灶、熱水器等產品。
1812年，英國倫敦建造了世界上第一個煉焦煤氣廠，生產出的煤氣最初主要用於照明，被稱為照明燃氣。
1865年，英國人在上海建立第一家煤氣廠“大英自來火房”，這是上海也是中國的第一家公用事業單位。煤氣路燈取代了原先的煤油燈，在馬路上大放光明。上海因此成為亞洲第一個使用煤氣的都市。
三酸兩堿即硫酸、鹽酸、硝酸和燒堿、純堿。三酸兩堿是最重要的通用基礎化工原料，幾乎全部的化工細分都要用到。
三酸兩堿的製作其實很簡單，但在明代要大規模生產還需要時間研究實驗。
硫酸在中國隋唐時候就有了，生產硫酸最古老的方法是用綠礬或黃鐵礦石為原料，放在蒸餾釜中煆燒製取。
綠礬為含硫酸亞鐵的礦石。將綠礬礦石打碎，加水加熱溶化，繼續加熱蒸發部分水分，放冷待自然結晶，取出結晶塊即得綠礬。
鹽酸是一種酸性溶液，將食鹽和濃硫酸放人蒸餾釜中加熱，可製取硫酸鈉，將逸出的刺激性氣體用水吸收，就得到鹽酸。
硝酸在宋應星《天工開物》的製取方法，將硝石放在密閉的容器裏煆燒，得到二氧化氮，將二氧化氮溶於水得到硝酸。
純堿也叫蘇打，化學名碳酸鈉。在中國有很長的曆史，將各種草木植物燒成草木灰，再把草木灰放在幹淨的紗布上，用水衝淋，就得到含有純堿的堿水。
雲南的程海湖是中國唯一的堿水湖，從堿水湖中蒸發結晶，也可以得到純堿。
以食鹽和石灰石為原料，把食鹽製成飽和食鹽水，吸收氨氣成氨鹽水；再把石灰石煆燒釋出的二氧化碳通入氨鹽水中碳化得碳酸氫鈉，過濾後煆燒便得純堿。過濾的母液含氯化氨，加入石灰乳並蒸餾可回收氨氣循環使用。此法可連續生產，規模大，產品質量高，成本低。
燒堿化學名氫氧化鈉。燒堿是將純堿溶液和熟石灰混合，進行苛化反應，經澄清、蒸發濃縮後製得。
機械研究部合並鐵器部，由王徵擔任部長，負責研製各種機械零件、機械設備、機床，研製製造機器的機器。
朱由校在程衝鬥、曹化淳、徐霞客、王富貴、宋應星等一大群人的陪同下，來到香山腳下北辛村。
經過一番考察，朱由校小手一揮，北辛村片區，西至香山腳下靜翠湖、碧雲寺一線，南北長約1200米，東西長約1200米，占地約2100餘畝土地，全部征收，作為未來幾年發展的總部基地。
隨著朱由校一聲令下，王富貴、徐霞客、茅元儀三人成立建設指揮部，全麵負責總部基地的征地拆遷以及建設事宜。
在朱由校的安排下，臨時工棚、食堂、澡堂、廁所以及工人製服、千層底布鞋、棉衣棉褲棉帽、糧食等衣食住行等設備物資開始籌備。
隨著總部基地的立項，建築研究部成立。建築研究部負責進行建築勘察、規劃設計、磚瓦石木等建築材料、建築機具設備、建築工藝的研究。
水泥下水管道等水泥製品、水泥砌築、素混凝土、鋼筋混凝土開始研究。
來青軒的廚房、廁所、澡堂全部鋪裝瓷磚，廁所安裝陶瓷蹲便器、水泥下水管道。來青軒的硬件設施再次提檔升級。
北辛村建立過渡性、實驗性的鋼鐵廠、水泥廠、玻璃廠、陶瓷廠、紅磚廠。
鋼鐵廠冶煉生產螺紋鋼、圓鋼、鋼板、型鋼、無縫鋼管等普通鋼材產品。
玻璃廠研製生產鋼化玻璃、中空玻璃、夾層玻璃、光學玻璃等特殊玻璃，以及平板玻璃、玻璃杯、鏡子等生活、生產、實驗用玻璃器皿、玻璃製品等。
玻璃杯研製飲酒用的分酒器、醒酒器、高腳杯、四方杯等產品。鏡子研製小化妝鏡、大穿衣鏡。
光學玻璃用於研製眼鏡、望遠鏡、顯微鏡等產品。眼鏡研製近視、遠視以及墨鏡。望遠鏡研製軍用望遠鏡、天文望遠鏡以及水準儀等測繪設備。
紅磚廠生產研製紅磚。
紅磚以粘土、頁岩、煤矸石等為原料，經粉碎混合後壓製成型，經幹燥後燒製而成。紅磚具有較高強度、耐久、保溫絕熱、隔音等優點，適用於作牆體等建築砌築材料。
青磚和紅磚的硬度差不多。青磚燒製工藝複雜，產量小，能耗高，成本高，難以實現自動化和機械化生產。
在中國古建築史上，青磚黛瓦一直是主旋律。從遠處觀看，青色會給人一種沉穩寧靜的感覺，仿若建築與山水融為一體，是素雅古樸的美學代表，是中國古建築主要沿襲的色調。
秦朝開創青磚黑瓦建築的先河，後朝大多延續。東漢末年，青磚被廣泛應用。
紅磚由古羅馬人發明。歐洲很多古典建築都有紅磚的影子。20世紀初，英國工業革命催生了一種新型的建築風格工業風，紅磚成為工業風建築的主要材料。
紅磚最早傳入中國是在19世紀末，當時西方列強建造了一些西式建築。上海外灘的外國租界，北京故宮西苑的西洋樓，這些建築多用紅磚砌成。
隨著中國基建需求的增加，紅磚因其造價低廉，容易量產，迅速走紅。改革開放以後，紅磚產量呈幾何級數式增長，幾乎成了房屋建築的標配。
盡管現代建築中出現了多種新型建築材料，但紅磚因其優良的性能和舒適感，仍保持著其重要的地位，其他產品短期內難以取代。
焦化產品主要研究煉焦產生的煤焦油、煤氣、蠟油、汽油、柴油等化學產品。
煤焦油是煤炭幹餾時生成的具有刺激性臭味的黑色或黑褐色粘稠狀液體。煤焦油一般作為原料製取各種化工產品，也可直接利用。
煤焦油與水在高溫下融化後可製成尼龍纖維。
尼龍纖維廣泛應用於民用、工業、國防方麵，可製作布料、針織品、纜繩、帳篷、漁網、降落傘、軍服等。采用尼龍纖維製作的衣物結實耐磨，尼龍絲襪曾引起了襪業革命。
尼龍纖維又名錦綸，與滌綸、腈綸並稱三大合成纖維。
滌綸又名的確良，具有出色的抗皺性和保形性，製作的衣物挺括不皺。主要從石油、煤和天然氣中取得。一般用來做外套服裝、各類箱包和帳篷等戶外用品。
腈綸有人造羊毛之稱。具有彈性好、柔軟、膨鬆、易染、不怕蟲蛀等優點，可製成毛料、毛線、毛毯、人造毛皮、長毛絨、運動服、水龍帶等。
以煤焦油為原料可製取合成樹脂。
合成樹脂可用於製造各種膠水、膠帶等粘合材料。可用於製造各種塑料袋、塑料瓶、塑料容器等塑料製品。還可以用於製造各種輪胎、橡膠密封圈、橡膠管等橡膠製品。
早期的合成樹脂以煤焦油產品為主，後期以石油和天然氣的產品為主。在1940年以前，以煤焦油為原料的合成樹脂，一直居各種合成樹脂產量之首。
合成樹脂與合成纖維、合成橡膠並稱世界三大合成材料。合成樹脂是產量和消費量最高的合成材料。
合成橡膠的主要原料為石油、天然氣。天然橡膠是經過硫化後的橡膠材料。二戰後，合成橡膠的總產量開始大大超過天然橡膠。
煤氣作為民用燃料使用，成立中華煤氣，研究煤氣的提取、液化以及罐裝和管道輸送技術，研製煤氣灶、熱水器等產品。
1812年，英國倫敦建造了世界上第一個煉焦煤氣廠，生產出的煤氣最初主要用於照明，被稱為照明燃氣。
1865年，英國人在上海建立第一家煤氣廠“大英自來火房”，這是上海也是中國的第一家公用事業單位。煤氣路燈取代了原先的煤油燈，在馬路上大放光明。上海因此成為亞洲第一個使用煤氣的都市。
三酸兩堿即硫酸、鹽酸、硝酸和燒堿、純堿。三酸兩堿是最重要的通用基礎化工原料，幾乎全部的化工細分都要用到。
三酸兩堿的製作其實很簡單，但在明代要大規模生產還需要時間研究實驗。
硫酸在中國隋唐時候就有了，生產硫酸最古老的方法是用綠礬或黃鐵礦石為原料，放在蒸餾釜中煆燒製取。
綠礬為含硫酸亞鐵的礦石。將綠礬礦石打碎，加水加熱溶化，繼續加熱蒸發部分水分，放冷待自然結晶，取出結晶塊即得綠礬。
鹽酸是一種酸性溶液，將食鹽和濃硫酸放人蒸餾釜中加熱，可製取硫酸鈉，將逸出的刺激性氣體用水吸收，就得到鹽酸。
硝酸在宋應星《天工開物》的製取方法，將硝石放在密閉的容器裏煆燒，得到二氧化氮，將二氧化氮溶於水得到硝酸。
純堿也叫蘇打，化學名碳酸鈉。在中國有很長的曆史，將各種草木植物燒成草木灰，再把草木灰放在幹淨的紗布上，用水衝淋，就得到含有純堿的堿水。
雲南的程海湖是中國唯一的堿水湖，從堿水湖中蒸發結晶，也可以得到純堿。
以食鹽和石灰石為原料，把食鹽製成飽和食鹽水，吸收氨氣成氨鹽水；再把石灰石煆燒釋出的二氧化碳通入氨鹽水中碳化得碳酸氫鈉，過濾後煆燒便得純堿。過濾的母液含氯化氨，加入石灰乳並蒸餾可回收氨氣循環使用。此法可連續生產，規模大，產品質量高，成本低。
燒堿化學名氫氧化鈉。燒堿是將純堿溶液和熟石灰混合，進行苛化反應，經澄清、蒸發濃縮後製得。
機械研究部合並鐵器部，由王徵擔任部長，負責研製各種機械零件、機械設備、機床，研製製造機器的機器。
朱由校在程衝鬥、曹化淳、徐霞客、王富貴、宋應星等一大群人的陪同下，來到香山腳下北辛村。
經過一番考察，朱由校小手一揮，北辛村片區，西至香山腳下靜翠湖、碧雲寺一線，南北長約1200米，東西長約1200米，占地約2100餘畝土地，全部征收，作為未來幾年發展的總部基地。
隨著朱由校一聲令下，王富貴、徐霞客、茅元儀三人成立建設指揮部，全麵負責總部基地的征地拆遷以及建設事宜。
在朱由校的安排下，臨時工棚、食堂、澡堂、廁所以及工人製服、千層底布鞋、棉衣棉褲棉帽、糧食等衣食住行等設備物資開始籌備。
隨著總部基地的立項，建築研究部成立。建築研究部負責進行建築勘察、規劃設計、磚瓦石木等建築材料、建築機具設備、建築工藝的研究。
水泥下水管道等水泥製品、水泥砌築、素混凝土、鋼筋混凝土開始研究。
來青軒的廚房、廁所、澡堂全部鋪裝瓷磚，廁所安裝陶瓷蹲便器、水泥下水管道。來青軒的硬件設施再次提檔升級。
北辛村建立過渡性、實驗性的鋼鐵廠、水泥廠、玻璃廠、陶瓷廠、紅磚廠。
鋼鐵廠冶煉生產螺紋鋼、圓鋼、鋼板、型鋼、無縫鋼管等普通鋼材產品。
玻璃廠研製生產鋼化玻璃、中空玻璃、夾層玻璃、光學玻璃等特殊玻璃，以及平板玻璃、玻璃杯、鏡子等生活、生產、實驗用玻璃器皿、玻璃製品等。
玻璃杯研製飲酒用的分酒器、醒酒器、高腳杯、四方杯等產品。鏡子研製小化妝鏡、大穿衣鏡。
光學玻璃用於研製眼鏡、望遠鏡、顯微鏡等產品。眼鏡研製近視、遠視以及墨鏡。望遠鏡研製軍用望遠鏡、天文望遠鏡以及水準儀等測繪設備。
紅磚廠生產研製紅磚。
紅磚以粘土、頁岩、煤矸石等為原料，經粉碎混合後壓製成型，經幹燥後燒製而成。紅磚具有較高強度、耐久、保溫絕熱、隔音等優點，適用於作牆體等建築砌築材料。
青磚和紅磚的硬度差不多。青磚燒製工藝複雜，產量小，能耗高，成本高，難以實現自動化和機械化生產。
在中國古建築史上，青磚黛瓦一直是主旋律。從遠處觀看，青色會給人一種沉穩寧靜的感覺，仿若建築與山水融為一體，是素雅古樸的美學代表，是中國古建築主要沿襲的色調。
秦朝開創青磚黑瓦建築的先河，後朝大多延續。東漢末年，青磚被廣泛應用。
紅磚由古羅馬人發明。歐洲很多古典建築都有紅磚的影子。20世紀初，英國工業革命催生了一種新型的建築風格工業風，紅磚成為工業風建築的主要材料。
紅磚最早傳入中國是在19世紀末，當時西方列強建造了一些西式建築。上海外灘的外國租界，北京故宮西苑的西洋樓，這些建築多用紅磚砌成。
隨著中國基建需求的增加，紅磚因其造價低廉，容易量產，迅速走紅。改革開放以後，紅磚產量呈幾何級數式增長，幾乎成了房屋建築的標配。
盡管現代建築中出現了多種新型建築材料，但紅磚因其優良的性能和舒適感，仍保持著其重要的地位，其他產品短期內難以取代。