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热电材料是一种将热能和电能相互转换的功能材料，在热电发电和制冷等领域具有重要的应用前景。CoSb3化合物作为一种具有潜在高热电性能指数的新型热电材料，具有大的载流子迁移率、高的电导率和较大的Seebeck系数。但由于热导率较大，因此要提高CoSb3化合物的热电性能，降低热导率是当前研究的热点之一。本文通过在CoSb3化合物中掺杂稀土来降低材料热导率，提高Seebeck系数，改善材料热电性能。
本文以LnxFe1.0Co3.0Sb12(Ln：Ce或La)和CemLanFe1.0Co3.0Sb12为研究对象，采用高能球磨、放电等离子烧结(SPS)、X射线衍射、扫描电子显微镜、电导测试仪(ZEM-2)及激光热导仪等方法对制备工艺、热电性能及其机理进行了研究。
通过对一系列稀土添加量不同的方钴矿化合物的物相组成、晶格常数、热导率、电导率和Seebeck系数的测定，讨论了同一填充元素下，不同添加量对物相组成、晶格常数、热导率、电导率和Seebeck系数的影响。结果表明：单元稀土填充方钴矿化合物中，随着填充量的增加，化合物晶粒尺寸总体上趋于减小，在填充分数小于最大填充分数时，填充化合物的晶格常数随元素填充分数的增加而线性增加，并得出在填充分数为0.3时所得到的ZT值是最大的；对于复合稀土填充，晶格常数随填充量的变化与单填充方钴矿化合物的变化趋势相似，Ce、La的填充分数为0.3时，Ce0.1La0.2Fe1.0Co3.0Sb12化合物具有最低的热导率和最高的Seebeck系数，使得Ce0.1La0.2Fe1.0Co3.0Sb12化合物具有最大的ZT值，在800K时，ZT值达到了最大值0.6。同时，与单元稀土填充方钴矿化合物相比，复合稀土填充能更有效地降低晶格热导率；当填充分数相同时，复合稀土填充CoSb3化合物的ZT值较单元稀土原子填充化合物的ZT值高。