Bi2Te3系化合物是性能优良的近室温热电制冷材料之一,通常采用区熔法制备块体Bi2Te3系化合物,但区熔法制备的单晶材料容易沿解理面发生解理断裂,机械加工性能差,抗压性能差很难大规模运用,因此,通过大塑性变形强化的多晶Bi2Te3系材料越来越受到重视,如何在在保证碲化铋合金热电性能的同时最提高其抗压强度,成为本文研究碲化铋合金材料研究的重点。本文进行了碲化铋合金在不同温度、不同应变速率下的热压缩实验获得了碲化铋合金的应力应变曲线图。本文根据碲化铋合金的高温应力-应变曲线图获得了不同温度、不同应变速率下的峰值应力,并且根据对应的应变速率建立了碲化铋高温功率耗散图与失稳图,将两图叠加得到碲化铋合金的热加工图。通过热加工图的绘制,发现碲化铋合金对热加工温度范围与应变速率十分敏感。在低温高速与低温高速区都是失稳区,即在过低的温度加工会造成材料失稳,而高温高速区同样也为碲化铋合金的失稳区。稳定的加工区间为高温低速区,因此得到碲化铋合金的加工区间为:温度在700K以上,应变速率低于0.01s-1。但尽管在高温低速的情况下材料表面同样会出现细微裂纹,同时较低的应变速率对温度与压力机设备要求较高、生产效率较低,要克服这些缺点需改进工艺方法。本文基于三向压应力状态构建了约束热压缩模型,通过约束热压缩法制备的试样有较高的致密度和抗压强度,克服了区熔碲化铋合金基合金易解理破坏的问题,有利于提高热电器件生成过程中的材料利用率和加工产率。本文在440℃下通过约束热压缩法制备的碲化铋合金相较于区熔试样,约束热压缩试样塞贝克系数有所提高在300K时seebeck系数达到了240μV/K,热导率下降50%左右,电导率下降,功率因子在300K时为2×10-3W/m K~2综合热电性能基本保持在区熔试样水平,室温附近的最大ZT值为0.6。约束热压缩法显著提高了碲化铋合金的抗压强度达到44MPa以上。同时约束热压缩法揭示了在三向应力下碲化铋基合金的性能变化趋势,为在三向压应力下的制备提供理论基础。本文基于普通等径角挤压制备碲化铋合金完善了工艺过程,探究了碲化铋合金在等径角挤压过程中在转角部分的运动规律。改进了等径角挤压模具,分析了三向压应力对等径角挤出过程的影响规律,制备了具有高致密度碲化铋合金。本文在440℃下通过反顶等径角挤压法制备碲化铋合金的相较于区熔试样,反顶等径角挤压试样塞贝克系数有所提高,在300K时seebeck系数达到了231μV/K,热导率下降,电导率下降,功率因子在300K时为2.117×10-3W/m K~2,综合热电性能基本保持在区熔试样水平,室温附近的最大ZT值为0.57。反顶等径角挤压显著提高了碲化铋合金的抗压强度达到51.4MPa。本文基于普通热挤压制备碲化铋的应力场分布规律,提出了一种反顶热挤压模具设计。基于此模具设计分析由反顶力提供的三向压应力对反顶热挤压的影响规律。并基于反顶热挤压制备了高取向与致密度的碲化铋合金。本文在440℃下通过反顶热挤压法制备的碲化铋合金相较于区熔试样,反顶热挤压试样塞贝克系数有所提高,在300K时seebeck系数达到了247μV/K,热导率下降,电导率下降,功率因子在300K时为2.51×10-3W/m K~2综合热电性能基本保持在区熔试样水平,室温附近的最大ZT值为0.67。反顶热挤压法显著提高了碲化铋合金的抗压强度达到70.6MPa以上。