CdO是一种N型半导体材料,具有抗氧化、高温稳定性好、原材料价格低廉等诸多优点,在高温热电领域具有潜在应用前景。本论文首次研究了元素双掺、纳米复合、多孔结构对CdO多晶块体材料电、热输运性能的影响规律和物理机制,以期通过电、热输运参量的调控来提高CdO的高温热电性能。论文主要内容和结论如下:1.利用固相反应烧结技术制备了Mg/Ca双掺的CdO多晶块体并研究了掺杂浓度对样品电、热输运性能的影响。实验发现,Mg/Ca双掺在不显著降低CdO功率因子的前提下可以大幅降低其热导率,使热电性能得以优化。在最佳掺杂浓度下(3%Mg/Ca),样品在1000 K时的热电优值为0.5,比未掺杂的样品提高了约50%。2.利用固相反应烧结技术制备了纳米Ag颗粒复合的CdO多晶块体并研究了纳米复合对样品电、热输运性能的影响。一方面,纳米Ag颗粒的掺入可以提升CdO的功率因子,这可能源于和能量有关的散射增强导致的载流子能量过滤效应;另一方面,纳米Ag颗粒的掺入会引入大量的纳米第二相、晶界和界面,使声子的散射增强,热导率降低。功率因子和热导率的同时优化使得CdO:Ag样品具有较高的热电优值,1000 K时,CdO:3at%Ag样品的ZT值达到了0.43。3.通过向CdO中掺入有机物PMMA制备了多孔结构的CdO多晶块体并研究了PMMA掺入量对样品电、热输运性能的影响。随着PMMA的掺入,样品的孔隙率增多而平均晶粒粒度减小,导致其热导率大幅下降。尽管这些微米孔的引入也使CdO的功率因子受到影响,但最终因热导率的大幅降低而使热电优值得以提升。1000 K时,5%PMMA掺入的CdO多晶块体的ZT值达到了0.51。