伴随着环境污染的日益严重以及能源危机的恶化,一种新型的清洁能源材料----热电材料,开始出现在人类的视线之内。它可以通过其自身内部载流子的转移来实现热能与电能之间的相互转换,而且该材料自身就具有结构简单、稳定性好等优点,已经成为了新型能源材料的研究热点。热电材料在余热回收、制冷等领域具有巨大潜力,有望在减缓环境污染的速度和补充传统能源材料较低效率使用上面做出特别的贡献。其中硫化物热电材料具有储量大、成本低、毒性小等优势,未来的商业化应用潜力巨大,已被广大研究者广泛研究。作为典型的硫化物系统,该化合物可分为贫铜CuS和富铜Cu2S,是一系列铜损失化合物的一半,但目前在低温区制备的硫化铜基热电材料,有待于进一步提高热电转换效率。陶瓷的烧结过程通常是决定器件性能的关键因素。多年来,人们一直在寻找降低烧结温度的方法。低温烧结的实现,不仅可以节省烧结过程中的能量损失,而且还突破了许多研究限制。进年来,一种新的烧结工艺,即低温冷压烧结(CSP,low temperature cold pressing sintering process)已受到广泛关注。它已经成功的在非常低的温度(室温--300℃)下实现了各种陶瓷的致密化,这是一个非常有潜力的烧结工艺。本文以Cu2S为研究对象,旨在通过对照、择优研究选取制备Cu2S块体热电材料的最优低温冷压烧结(low temperature cold pressing sintering)工艺。基于国内外可查阅到的研究现状,本文聚焦在制备出的Cu2S粉体到烧结出块体这一实验过程中,采用同等条件单一变量探究的方法,分别研究了添加不同含量助烧剂、施加不同烧结压力、设定不同烧结温度、设定不同烧结时间下所制备样品的热电性能,主要工作如下:1.采用热分解法制备Cu2S粉体,将化学沉淀法制得的CuS粉体分别置于不同温度参数(900℃、1000℃、1100℃)的管式炉中保温烧结,并进行了 XRD测试对其成分进行分析。实验结果表明:不同热分解温度下对产物影响较大,在1000℃下得到了较为纯净的Cu2S粉体。2.调控热分解Cu2S粉体冷压烧结过程中助烧剂添加量的参数(0wt%、5 wt%、10 wt%、15 wt%),并对所烧结的陶瓷样品测试其热电性能。实验结果表明:在不同的助烧剂添加量中,所有样品均实现了致密化;不同助烧剂添加量对Cu2S陶瓷样品的热电性能均产生了相应的影响,其中5 wt%助烧剂添加量下制备的样品性能最优,在823K时ZT值达到了 1.38。3.调控热分解Cu2S粉体冷压烧结过程中施加压力的参数[400MPa(70.8KN)、450MPa(79.6KN)、500MPa(88.4KN)、550MPa(97.4KN)、600MPa(106.2KN)],并对所烧结的陶瓷样品测试其热电性能。实验结果表明:在不同的烧结压力下,所有样品均实现了致密化;不同烧结压力对Cu2S陶瓷样品的热电性能均产生了相应的影响,其中500MPa压力下制备的样品性能最优,在823K时到达最大的ZT值0.97。4.调控热分解Cu2S粉体冷压烧结过程中烧结温度的参数(150℃、200℃、250℃、300℃、350℃),并对所烧结的陶瓷样品测试其热电性能。实验结果表明:在不同的烧结温度参数下,所有样品均实现了致密化;不同烧结温度参数对Cu2S陶瓷样品的热电性能均产生了相应的影响,其中300℃烧结温度参数烧结的样品性能最佳,在823K时到达最大的ZT值0.33。5.调控热分解Cu2S粉体冷压烧结过程中烧结保温时间参数(分别设定为:30min、60min、90min、120min),并对所烧结的陶瓷样品测试其热电性能。实验结果表明:在不同的烧结保温时间参数下,所有样品均实现了致密化;不同烧结保温时间参数对Cu2S陶瓷样品的热电性能均产生了相应的影响,其中90min烧结保温时间参数下烧结的样品性能最佳,在823K时到达最大的ZT值2.38。