高性能热电材料要求具有良好的电传输性能和低的热导率,TiNiSn基half-Heusler化合物是近几年发现的新型热电发电材料之一。本论文从优化电传输性能和热传输性能的角度出发,采用固相反应法合成了单相的Til_1-x(Hf_0.919-zZr_0.081+z)_xNiSn_1-ySb_y（x=0.00—0.25,y=0.00—0.01,z=0.00—0.05）,并用放电等离子烧结（SPS）方法制备出密实块体材料,研究了Hf和Zr同时在Ti位上的等电子合金化和Sb在Sn位上的掺杂对Ti基half-Heusler化合物热电性能的影响规律。 研究结果表明:少量的Hf和微量的Zr在Ti位上的等电子合金化,显著的降低了材料的热导率K,同时显著提高了材料的Seebeck系数α,组成为Ti_0.85(Hf_0.919Zr_0.081)_0.15NiSn的试样室温热导率为3.72Wm^-1K^-1,在700K时,ZT值达到最大值为0.56,与三元TiNiSn相比,在相同温度下,ZT值的提高率为190%—310%。 固定Ti的含量,改变Hf和Zr的比例,随Hf含量的增加,材料的电导率降低,Seebeck系数增加,热导率降低,低温时材料的ZT值变化较小,高温时略有增加。 Sb在Sn位上的掺杂显著地提高材料的电导率和功率因子,但热导率也有所增加,通过控制Sb的掺杂量可以显著的提高材料的ZT值。在各种组成的n型Ti_1-x(Hf_0.919-zZr_0.081+z)_xNiSn_1-ySb_y化合物中,Ti_0.85(Hf_0.919Zr_0.081)_0.15NiSn_0.996Sb_0.004试样具有最大热电性能指数,在675K时ZT值达到0.65。