热致变色材料的制备方法很多，如固相法、液相沉淀法、化学气相沉积法、溶胶-凝胶技术、磁控溅射法等，但目前应用最多的是固相法、液相沉淀法和化学气相沉积法。
1、固相法
室温、近室温固相反应近年来取得了很大的进展，它的突出优点是操作方便，合成工艺简单，转化率高，产品的粒径均匀，且粒度可控，污染少，可避免或减少液相中易出现的硬团聚现象，以及由中间步骤和高温反应引起的粒子团聚现象。固相化学反应过程包括：扩散→反应→成核→生长四个阶段，当成核速度大于核生长速度时，有利于生成纳米微粒，如果核生长速度大于成核速度，则形成块状晶体。陈建梅等采用固相反应研制了Bi-V类无机可逆热致变色材料，并确定了制备的工艺条件，该热致变色材料在110℃温度下可由黄色变为橙红色，变色灵敏，可逆重复性良好。Heiras等利用固相反应制备得到了MeMnO3(Me=Ba,Sr)粉体，得到了这些材料最佳反应温度。这些材料在低温（大约在140K）下变色。同时讨论了可能的变色原因是晶体结构的改变，并通过XRD、SEM和TEM对这些材料进行了表征。
2、液相沉淀法
液相沉淀法是最为普遍应用的一种方法。张慧萍等利用液相沉淀法，分别以不同原料和不同的配方制备了不同温度下呈现不同颜色的多种无机热致变色材料。并讨论了各材料的变色机理，主要原因为：（1）发生分子间化学反应而导致颜色的改变：该种热变色材料的变色机理是发生分子间的化学反应，电子在不同的组份中转移引起氧化还原型的变化，从而导致颜色的改变。（2）分子结构改变导致颜色改变：无机物中配合物颜色随温度变化而变化，多数是配位数变化造成的。例如：大部分Cu、Co、Ni等带结晶水的有色化合物，某些含小分子配体的有色金属配合物或含有机配体的配合物等，它们的热变色也是因为加热脱水引起配位数变化，即分子结构变化造成的。（3）晶体结构改变导致颜色改变：通常固态物质在受热发生晶型转变时常伴随着颜色的变化。（4）热分解导致颜色改变：热分解反应或具有氧化还原性质的热分解反应都能导致颜色的改变。
3、化学气相沉积法
化学气相沉积法又称为热化学相反应法，其反应原理是：使蒸气压高的金属盐的蒸气与各种气体在高温下反应而获得所需要的产物，例如：氮化物、碳化物和氧化物等。其生成过程通常是经过均一成核和核生长两个过程，其优点是可以通过调节工艺参数达到对粉体组分、形貌、尺寸和晶粒的控制，是目前制备氮化物、碳化物和氧化物等单一粉体和薄膜的主要技术方法。Uzma Qureshi等利用化学气相沉淀法在玻璃上制备了TiO2-VO2热致变色薄膜材料，该材料通过X-射线衍射、拉曼散射、X射线光电子能谱（XPS）和扫描电子显微镜进行了表征。这种复合材料具有光致亲水性、光催化性和在54℃具有热致变色的性质。
除以上各种方法外，崔敬忠等采用磁控溅射沉积的VO2热致变色薄膜低温（20℃）和高温（80℃）下的透射光谱，测试波段范围为500nm～2500nm。可知在高、低温下，光透过率发生了明显的变化。特别是在红外波段，在波长大于2000nm处，光透过率从低温态的60%降低到高温态的18%，变化了42个百分点，波浪形透过谱线是由光的干涉效应引起的。实验发现，波长小于500nm透过率很小，接近于零，而且不随温度变化。这是由于入射光子能量大于VO2半导体态的禁带宽度，本征吸收造成的结果。将VO2的热致变色光学效应和热致变色电学效应相比较发现，越是热致变色电学效应明显的样品，其热致变色光学效应也更加显著。
二、无机热致变色材料的应用
由于热变色材料，特别是无机低温热变色材料具有对温度敏感变色，变色的色彩、温度及可选择范围广等性质，加之其变色温度贴近人类生活适宜温度，因此可应用于生产及日常生活等各领域，有着广泛的应用前景。
1.用于化学防伪
所谓化学防伪，是指利用物质的化学反应性质进行真伪识别的方法。无机低温热变色材料具有随温度变化颜色改变的特性，因此可将其涂在商标、标签、票据等上面，做上特殊的标记，根据其受热后颜色的变化便可达到识别真伪的目的。
2.用于测温材料
对于用于测温的热致变色材料，其要求要远比用于其他方面高得多，不但要对温度的变化十分敏感，而且颜色变化的程度还应与温度变化成线性关系。但是，一般的热变色材料感温范围都比较窄，为了获得感温带较宽的测温材料，Davis将多种具有不同温度变化范围的变色液晶制成多层热变色涂料，各层之间有惰性物质隔开，这样就能随着温度的变化表现出一系列的颜色变化，从而大大拓宽了这种方法的测温范围。
1）可用于化学反应进行过程中温度升降及反应热的检测，用于化工生产中热交换器、反应釜和其它加热装置等温度分布测定，还可用于化学品、危险品容器及储存库适宜温度的指示等等。2）用于治疗过程中温度变化的提示，用于医疗药品适宜保存温度的指示，还可用于量体温等。因为人生病发烧时温度会升高，可借助低温热变色材料制出37℃能变色的服装，通过观察病人服装颜色便可诊断病人是否康复。
3. 用于热储存材料
现在用于这类材料的主要是二氯化钴，它在与特定溶液混合后，当受到太阳光照射时通过物相的转变来达到储存热量的目的。这种相变储热的过程是一个等温过程，同时伴有颜色的变化，因此它能很好地起到自动控温和调节光度的作用。
一般地，人们通过调节CoC12在混合物中的浓度来使其颜色变化的温度范围与吸收太阳能发生相变的温度范围一致，这就将热量的吸收与颜色的变化有机地结合到一起。因此，这种材料很适用于气候复杂地区的温室建造。
4. 用于日常生活中
日常生活中一般可用于如家用电器适宜使用温度的指示，冷冻食品、蔬菜、水果等各类食品适宜保存温度的指示等；还可以用于装饰、服装、娱乐等美化生活方面，例如制出适当的热变色布料，制成能随温度变化而变色的特色服装；房间用热变色材料装饰，形成随温度变化的美丽图案；也可以把热变色材料涂在木材、纸张、陶瓷、金属等基材上，制作热变色家具、茶具、玩具以丰富人们的生活；还可以用于绘画、美术作品、广告中产生一些奇特的效果。
三、结束语
热致变色材料作为一种能对外界环境变化产生响应的新型智能材料，具有极其广阔的应用前景。随着人们对其变色规律的进一步认识，特别是通过将变色稳定性和温度敏感度进一步提高，必将大大拓宽其应用领域与应用方式，这不仅将大大丰富我们的日常生活用品，还将对科学技术的发展起到重大的促进作用，产生显著的社会效益和经济效益。因此，研制出更多商品化的低温热变色材料，拓展其在各领域的应用是化学工作者义不容辞的任务。
