近年来，利用材料的纳米尺寸效应，使常规的正膨胀材料表现出异常优越的负热膨胀性能，在国际上引起了越来越多的关注。本文以典型的反铁磁性材料CuO和Mn2N0.86化合物为例，研究了CuO和Mn2N0.86化合物纳米晶块体材料的制备技术、物相组成、显微组织及晶体结构、热膨胀性能和磁性能等，提出了在反铁磁材料获得负热膨胀性能的微观机制。　　 利用高纯Cu粉和空气以及高纯Mn粉和氮气之间的可控固-气反应，在最优的反应合成工艺参数条件下，分别制备得到了单相CuO和Mn2N0.86化合物粗晶粉末。利用创新的材料制备工艺流程和优化的制备技术参数，分别制备出平均晶粒尺寸为30nm和100nm的高致密的CuO和Mn2N0.86化合物纳米晶块体材料。　　 利用XRD、SEM、TEM、SAED、NBED等方法表征分析了纳米晶块体材料的物相组成、显微组织、晶体结构等信息。研究结果表明，CuO纳米晶块体材料具有单斜结构，空间群为Cc(9)，点阵参数为：a=4.6834(A)，b=3.3965(A)，c=5.0976(A)；Mn2N0.86纳米晶块体材料具有密排六方结构，空间群为P6322(182)，点阵参数分别为：a=b=4.790(A)，c=4.525(A)。　　 利用光学热膨胀仪、变温X射线衍射及超导量子干涉磁强计分别研究了纳米晶块体材料的热膨胀性能和磁性能，分析了CuO和Mn2N0.86纳米晶块体的热膨胀性能与其磁性能之间内在联系。研究结果表明，CuO纳米晶块体材料不具有负热膨胀性能，其线膨胀系数为α=8.32×10-6K-1，其反铁磁性消失。相反，Mn2N0.86纳米晶块体在172 K以下仍具有反铁磁性，在温度低于133K的范围内展示出各向异性特征的负热膨胀性，不同方向的点阵参数a和c的负热膨胀系数分别为：αa=-8.6×10-6K-1和αc=-6.1×10-6K-1，体负热膨胀系数为β=-24.2×10-6K-1。　　 研究发现磁有序过程与材料的负热膨胀行为有密切的关系，提出了在纳米尺度下，反铁磁材料在低于磁有序转变温度时，磁有序将引起晶格膨胀，导致材料产生负热膨胀行为，此发现为进一步研究反铁磁性材料的负热膨胀性能提供了重要指导。