热电材料是一种能够实现热能和电能相互耦合与转换的功能材料,在废热发电、开发无污染制冷系统等领域有着重要的应用。β—Zn4Sb3化合物是一种具有重要前景的中温热电材料,但由于其本身是重掺杂半导体,故通过掺杂引起的微结构和能带的变化很难有效提高热电性能。添加第二相化合物形成复合材料可以降低材料的热导率,从而提高ZT值。　　 本文采用熔融缓冷的方法制备单相β-Zn4Sb3化合物,分别通过机械混合和化学水解的方法制备了一系列不同TiO2含量的TiO2/β—Zn4Sb3复合粉末,通过放电等离子烧结(SPS)手段获得了成型良好的块体材料。主要研究内容和结果如下:　　 1.Zn的添加量对合成产物的相组成有重要影响。以高纯锌粉和锑粉为原料,按照化学计量比Zn过量1.2at％,得到β-Zn4Sb3和ZnSb两相混合物,Zn过量2.5at％时反应得到单相β-Zn4Sb3。继续增加Zn的含量后,产物中出现了单质 Zn。　　 2.分别采用机械混合法和化学水解法制备获得TiO2掺杂的β-Zn4Sb3复合粉末,经SPS烧结成型后,致密度分别达到95％以上和90％以上。随着TiO2含量的增加,复合材料的电导率下降、Seebeck系数增加、热导率降低。　　 3.作为一种异质结构,TiO2的引入降低了载流子的迁移率,提高了复合材料的Seebeck系数,降低材料的电导率；随着TiO2含量的增加,材料内部对声子和载流子的散射作用不断增强,从而显著降低了复合材料的热导率。在实验范围内,TiO2第二相含量为7％(化学法)和5％(机械法)的复合块体材料在360℃左右时的ZT值达0.68和0.71,比单相β-Zn4Sb3提高了19％和25％。