负热膨胀材料是一种新兴的功能材料，其中反钙钛矿锰氮化合物Mn3AN掺杂金属元素（Sn、Ge、Ag、Si等）后，具有各向同性负热膨胀性能，且其负热膨胀性能可调控，同时物理性能优良，如巨磁阻现象、磁致伸缩效应、近零电阻温度系数、高温超导等等，因此备受关注。反钙钛矿锰氮化合物负热膨胀材料可以作为一种单一功能材料，也可以制备近零膨胀复合材料，在微电子、高精密光学仪器以及低温工程等方面具有巨大的应用价值。　　本论文采用固相反应法成功制备了Sn掺杂Mn3AN(A=Cu、Zn)化合物及其碳纳米管复合材料。采用x射线衍射仪和扫描电镜分析了材料的物相结构;用热机械分析检测了材料的负热膨胀性能;并测量了材料的电导率、维氏硬度、摩擦性能，积累物理数据，为此类材料的应用奠定基础。此外，探索掺杂不同元素对Mn3ZnN化合物物理性能的影响。　　分别以Mn3CuN和Mn3ZnN化合物为基础，掺入Sn元素，合成Mn3Cu1-xSnxN和Mn3Zn1-xSnxN化合物。研究结果表明，Mn3Cu1-xSnxN和Mn3Zn1-xSnxN化合物均具有负热膨胀性能，且材料的负热膨胀温度以及负热膨胀系数可以通过Sn元素含量来调节，随着Sn含量的增加，负热膨胀响应温区向高温移动，材料的负热膨胀温区宽度拓宽。在Mn3Cu1-xSnxN系列化合物中，Mn3Cu0.7Sn0.3N的负热膨胀系数最大，达到-87.5×10-6K-1(298～321K)，而Mn3Cu0.5Sn0.5N的负热膨胀响应温区最宽，达到34K(298～332K)。与Mn3Cu1-xSnxN系列化合物相比，Mn3Zn1-xSnxN系列化合物的负热膨胀温区较宽，负热膨胀系数的绝对值较小，其中，样品Mn3Zn0.6Sn0.4N的负热膨胀系数最大，达到-33.78×10-6K-1(298～331K)，而Mn3Zn0.5Sn0.5N样品的负热膨胀响应温区最宽，ΔT=60K(298～358)。采用四探针法测试样品的电导率，发现Mn3Cu1-xSnxN和Mn3Zn1-xSnxN化合物的平均电导率在0.15～3.34×103 s/cm范围内，属于导体。这两类化合物的维氏硬度较小，约在400HV左右，远小于陶瓷材料，摩擦系数较大，并不是润滑材料。　　基于Mn3Cu1-xSnN和Mn3Zn1-xSnxN化合物，掺入一定量的碳纳米管，形成复合材料，研究复合材料的相关物理性能。研究结果表明，掺入碳纳米管后，材料的负热膨胀温区变窄，负热膨胀系数的绝对值减小，维氏硬度值降低，摩擦系数减小，而电导率明显变大。而碳纳米管的含量不同，对复合材料的性能也有很大影响。随着碳纳米管含量的增加，复合材料的负热膨胀系数的绝对值、电导率、维氏硬度以及摩擦系数均减小。　　由于Mn3ZnN化合物本身具有磁相变，其负热膨胀温区较宽，故而其应用可能性较高。掺入不同元素(Ag、Ni、Sn)的Mn3Zn0.5B0.5N化合物，负热膨胀性能不同。其中，Mn3Zn0.5Ag0.5N和Mn3Zn0.5Ni0.5N的负热膨胀温区较窄，但平均线膨胀系数较大，分别为-81×10-6K-1和-62×10-6K-1。三个样品的平均电导率在1.11×103～2.45×103s/cm之间，都是导体;维氏硬度值均大于350HV，摩擦系数都较大，不是低摩擦材料，其中Mn3Zn0.5Sn0.5N的摩擦系数最小，为0.2336。由此看来，改变掺杂元素也可以调节负热膨胀性能。