二氧化钒的金红石相VO2(R)是一种热色变材料，在68℃附近可以发生可逆的一级相变。VO2从低温半导体相到高温金属相的转变，会伴随着红外光的透过率的突降，掺杂阳离子可以适当调整 VO2的相变温度降至室温范围，因此 VO2基热色变材料在建筑用节能窗等方面拥有广阔的应用前景，常见是制备成 VO2窗薄膜。研究VO2的相变动力学对实现VO2的可控制备和性能优化具有重要意义。　　由于VO2相变的机理尚未明确，目前对VO2的相变理论、制备与应用研究仍处于初级阶段。固态相变动力学过程会直接影响材料的微观组织和结构，从而决定其性质和性能，对此，VO2的相变动力学研究不仅是一个很重要的基础研究，而且还具有潜在的工业应用前景。本文采用DSC热分析技术，得到了VO2的B、R和M相粉体的相变热力学曲线，并借助JMAK模型的动力学机制分析方法，深入研究其相变动力学过程，研究内容如下：　　（a）二氧化钒 B-R相变的热-动力学研究：采用五氧化二钒-草酸的水热体系，结合XRD和SEM表征，证实制备出的纳米粉体是高纯B相VO2。采用变升温速率（10 K/min-40 K/min）DSC方法，结合JMAK相变动力学模型，对VO2的B-R重构型相变进行了分析和计算，计算结果表明，该相变的活化能 Q为213.17 kJ/mol；生长指数n在1~1.2之间变动，说明二氧化钒的B-R相变过程主要是一维相变生长；从相转变分数变化曲线结果表明，组织相变属于随机成核过程；根据碰撞因子模式方程计算，晶体生长碰撞模式属于各向异性生长型碰撞。　　（b）二氧化钒M-R相变的热-动力学研究：将制备的VO2(B)纳米粉体在氩气气氛下550℃进行退火处理，结合XRD和SEM表征，证实获得的纳米粉体在室温下是高纯VO2(M)粉体。采用变升温速率（10 K/min-40 K/min）DSC方法，结合JMAK相变动力学模型，对VO2的M-R位移型可逆相变进行了分析和计算，计算结果表明，M-R相变的相变活化能 Q为206.85 kJ/mol；生长指数 n值在0.3-0.95之间变动，说明二氧化钒M-R相变过程主要是一维相变生长，该结果与前人报道的原位AFM光电成像和原位SEM热成像结果相吻合；从相转变分数变化曲线结果表明，组织相变的属于瞬间形核过程；根据碰撞因子模式方程计算，晶体生长碰撞模式属于各向异性生长型碰撞。　　（c）羟基含量对二氧化钒的B-R相变动力学的影响：将制备的VO2(B)静置数日，结合FTIR和DSC测试表征，结果发现随着羟基含量的增多，二氧化钒的B-R相变温度呈下降趋势。通过分析二氧化钒的相图和晶胞结构图，解释了羟基含量会降低 VO2的B-R相变温度的机理：首先，这一现象符合线性规律TPHASE(℃)=-3.06x+441.82(℃)（x为羟基含量百分数％-1）；其次，羟基会对VO2(B)的层状结构产生影响，降低了 B-R相变的能量势垒，所以相变温度会有所下降。