绝多数材料都具有热胀冷缩的性质,在温度升高时,仪器设备发生热形变,其灵敏度会有所降低,导致其可靠性受到很大影响。特别是随着集成电路的快速发展,对材料的热稳定的要求更高。负热膨胀材料/金属基复合材料的研究,可在保持金属的高热导率和高弹性模量的基础上,充分发挥负热膨胀材料的负热膨胀特性及低密度的优势。已经发现的负膨胀材料有很多,但是目前能够用于实际生活的还很少。本论文工作包括Cu₂V₂O₇材料的制备及负热膨胀机理的研究,而后是对Cu₂V₂O₇/A l复合材料的研究,以期制备可控热膨胀的复合材料。本论文包含以下四个部分:第一部分概述了负热膨胀现象的定义、分类、研究进展状况、各类负热膨胀材料的优缺点进行,然后综述负膨胀材料/金属基复合材料的研究现状。第二部分,介绍了研究负热膨胀材料时所需实验仪器及性能表征方法。第三部分,采用传统固相烧结法制备了Cu₂V₂O₇,首次发现Cu₂V₂O₇的奇异的负热热膨胀特性,研究其负热膨胀的机理。结果表明:样品相对致密,颗粒表面光滑,形貌比较规整,平均粒径为4μm。在室温到6 0 0 o C,Cu₂V₂O₇均呈现负热膨胀特性。在室温到3 3 0 o C,平均线性热膨胀系数为-7.8 6×1 0-6 o C-1。在Cu₂V₂O₇中,C u O6八面体（C u O5四角锥）通过顶角的氧原子与V O4四面体连接,组成高度灵活的骨架网状结构。C u-V-O键的桥氧原子的低能横向振动,使共顶角的C u O 6（C u O5）和V O4多面体发生耦合转动,与Cu₂V₂O₇表现负热膨胀特性的原因有关。随着温度的提高,材料发生相变,有正膨胀的β-Cu₂V₂O₇出现,导致在负热膨胀曲线中出现了拐点,但是Cu₂V₂O₇整体呈现出负热膨胀特性。第四部分,以Cu2V2O7和A l为原料,采用粉末冶金法制备Cu₂V₂O₇/A l复合材料,并且系统的进行了合成方法、物相、电化学性能的研究。结果表明:复合样品只含有A l和Cu₂V₂O₇的衍射峰,不存在A l和C u的置换反应。在S E M图像中发现A l填充进Cu₂V₂O₇颗粒之间的间隙,达到充分的复合。利用热膨胀仪和电化学工作站分别对样品进行膨胀系数的测量和电阻的测试,发现在A l与C u 2 V 2 O 7质量比为6:4时,材料的热膨胀系数为1 1.9×1 0-6 o C-1,这是A l的膨胀系数（2 3.7 9×1 0-6 K-1）的一半。且随着A l-Cu₂V₂O₇复合材料中A l与Cu₂V₂O₇的质量比的改变,可以调节A l-Cu₂V₂O₇复合材料的热膨胀系数,获得可控热膨胀复合材料。