自然界中大多数材料具有热胀冷缩特性,器件受热会产生热应力。器件受热不均,导热能力不同,内部热量分布不均,将导致器件内部或者表面产生裂纹,部分器件的性能因此下降甚至失效,为生产和生活带来巨大的不便。如今科学界已发现具有热缩冷胀特性的一类材料——负热膨胀材料（NTE）。具有这种反常热学性质的负热膨胀材料受到了科学家们的重视,负热膨胀材料的出现也为制备可控热膨胀材料和近零热膨胀材料提供了可能,制备合适膨胀系数的材料器件,有效降低器件受热产生的体积或长度变化,提高器件的热稳定性能。但目前为止,负热膨胀材料并没有得到广泛有效的应用,主要原因是负热膨胀材料在制备、性能调控等诸多方面还存在不足,如制备过程繁琐、制备成本和能耗较高、制备材料不均匀、相变温度点高于室温、吸水后力学性能改变、功能单一等。在本论文中,详细研究了通过对HfScWV₃O₁₄材料的反应过程控制来实现制备均匀HfScWV₃O₁₄材料,以及通过改变比例和部分元素（Fe3+、Cr3+）的替换及掺杂改变原有材料的膨胀系数,改变相变点,改善材料相变前后膨胀系数的巨大反差,提高材料的抗热冲击性等研究,使其具有更完好的性能。制备了新型的负热膨胀发光材料Sc_1.45W_3.23O_12-δ,在Sc₂W₃O₁₂的基础上完成了其光学性质以及电学性质的拓展,并成功的降低了作为具有优异特性的负热膨胀材料Sc元素的含量。同时利用XRD（X射线衍射仪）、拉曼光谱仪、电子扫描电镜、X射线光电子能谱、热分析、紫外可见分光光度计、荧光光谱仪、阻抗分析仪、X射线荧光测试仪、热膨胀仪等实验器材对制备的新材料的结构、负膨胀特性及光电性质进行分析。