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过渡金属氮化物具有硬度大、熔点高、化学稳定性好、耐腐蚀、耐磨等优良的物理化学性质，被广泛地作为结构材料应用于各个领域：除此之外，过渡金属氮化物还具有包括导电、超导、电化学、催化、磁学等功能性能，可用于功能材料及器件的制备：更有意义的是，过渡金属氮化物复相陶瓷兼有结构和功能两种特点，是实现材料结构.功能一体化的重要载体。本论文以过渡金属氮化物及其复相陶瓷为研究对象，选取了一些新的体系和研究方向，制备了包括粉体、单相陶瓷、复相陶瓷在内的一系列材料，并对其制备过程、结构和性能进行了详细研究。论文的主要内容有：
采用SPS烧结技术对纳米NbN粉体进行了烧结，研究了烧结温度对陶瓷材料结构、性能的影响。结果表明：在纳米NbN粉体中，由于有部分O固溶其中，其晶胞参数小于标准值。经过SPS烧结后，O会分离出来并形成NbO2相，NbN趋向标准结构。NbN陶瓷的晶粒尺寸随着烧结温度的升高而增大。NbN陶瓷有着良好的导电性能，其电导率可达2.92×103S/cm。
以共沉淀法制备的TiO2/Nb2O5复合粉体为前躯体，采用直接氮化法制备了纳米钛铌氧氮化物(Ti1-zNbzOxNy)粉体，研究了制备过程中的各种影响因素。实验发现，TiO2和Nb2O5的均匀混合是合成Ti1-zNbzOxNy的关键。随着z值的增大，立方相Ti1-zNbzOxNy的XRD衍射峰会向低衍射角偏移，其晶胞参数也呈线性增长。
采用SPS烧结技术对纳米Ti1-zNbzOxNy粉体进行了烧结，制备了Ti1-zNbzN双金属氮化物陶瓷。与NbN-样，Ti1-zNbzOxNy在烧结前后会发生结构变化。Ti1-zNbzOxNy比TiN或NbN更易烧结，Ti0.5Nb0.5OxNy在Ti1-zNbzOxNy体系中具有最好的烧结性能。TiN与NbN形成固溶体后，可以有效地减少NbN粉体在烧结过程中产生氧化物的含量。
采用热压烧结技术制备了Al2O3-NbN导电复相陶瓷。将NbN添加到Al2O3基体中，不仅可以提高其导电性能，还能改善其力学性能。当NbN的添加量为25vol％时，复相陶瓷的抗弯强度、断裂韧性和电阻率分别可达444.2MPa、4.59MPam1/2、1.72×10-2Ω·cm。通过对复相陶瓷显微结构的分析发现：导电相在复相陶瓷中形成导电网络是材料导电的关键。
采用热压烧结技术制备了TiN含量为5-20vol％的ZrO2-TiN纳米复相陶瓷，研究了TiN的加入对复相陶瓷力学性能和显微结构的影响。所制备的复相陶瓷为纳米.纳米型结构。纳米TiN颗粒的加入可以提高复相陶瓷的硬度和抗弯强度：当TiN添加量为20vol％时，复相陶瓷的硬度可达到15GPa；当TiN添加量为5vol％时，复相陶瓷的抗弯强度可提高200MPa。纳米TiN颗粒的加入阻碍了t-ZrO2相变的进行，从而导致复相陶瓷的断裂韧性有所下降。
采用SPS烧结技术制备了TiN含量为25vol％的ZrO2-Al2O3-TiN复相陶瓷，研究了基体中Al2O3和ZrO2的含量变化对复相陶瓷显微结构和导电性能的影响。随着基体中Al2O3含量的增加，复相陶瓷的结构从纳米.纳米型转变为微米-纳米型。当TiN含量相同时，ZrO2-TiN复相陶瓷的电阻率要远远高于Al2O3-TiN。复相陶瓷的导电性能与其显微结构密切相关，导电网络的完善程度决定着导电性能的高低。微米-纳米型结构比纳米-纳米型结构更有利于提高复合材料的导电性能。