本发明公开了一种具有负热膨胀性能的富钛含量钛镍合金及其制备方法。该富钛含量钛镍合金的通式为Ti100‑xNix，其中x为原子百分比，x＝42.0～46.0。制备时，以电解镍和海绵钛为原材料，按配比配料后，放置于真空电弧熔炼炉通有循环水冷却的铜坩埚中，在惰性气体的保护下进行反复熔炼；将熔炼好的钮扣状母合金放置于吸铸铜坩埚中并加热重熔，合金熔体在真空负压作用下被吸入到通有循环水冷却的吸铸铜模中，经快速凝固获得所需形状的合金；经过800℃～900℃退火处理后，制得具有稳定负热膨胀响应温度区间的钛镍合金材料，同时具有较高的强度和优异的线性超弹性。该钛镍合金材料适用于与正热膨胀材料进行复合。