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现代工业的飞速发展使得化石能源的消耗不断加大,同时产生大量的工业废热。能源危机和环境恶化问题日益突出。热电材料通过内部载流子和声子的相互作用实现热能和电能之间的相互转化,可以将自然界温差、工业废热等低品位能源直接转换成电能。积极开展热电材料方面的研究,对缓解能源和环境危机具有重要意义。半赫斯勒（half-Heusler）合金是一种极具前景的中高温热电材料,其中MNi Sn（M=Hf,Zr,Ti）基合金中的各元素具有丰度较大、无毒等优点,成为半赫斯勒热电材料研究重点。半赫斯勒热电合金块体制备多采用固相反应法、电弧熔炼法和粉末冶金法,并辅以热压技术或放电等离子技术制备致密块体。这些工艺过程往往会造成晶粒粗大和成分不均匀的问题,需要经过长时间的退火来细化晶粒,导致其制备工艺复杂、成本昂贵。由于微波加热具有介电加热、快速加热、体加热及逆温度梯度等特点,其在材料合成烧结方面已经得到普遍认同和广泛应用。本论文拟采用微波加热来快速制备半赫斯勒热电块体,并对其微观结构和热电性能进行研究主要研究结果如下:（1）研究了不同含量的Sb在Sn位掺杂对TiNiSn热电性能的影响。结果表明:Sb的掺杂显著提高了TiNiSn基材料的电导率。样品TiNiSb0.03Sn0.97和TiNiSb0.04Sn0.96的电阻率相较于未掺杂的TiNiSn合金而言降低了84%。其中TiNiSb0.03Sn0.97样品在573K时获得的最大的功率因子为2560μWm-1K-2,相较于未掺杂TiNiSn提高了113%。采用微波加热可以使样品产生纳米析出物以及纳米孔隙,增加声子散射,降低晶格热导率。但是,由于Sb的掺杂增加了材料的载流子浓度,会导致材料热导率的增加。样品TiNiSb0.03Sn0.97和TiNiSb0.04Sn0.96的总热导率为3.8?4.0 Wm-1K-1,与未掺杂TiNiSn相比增加了约50%。由此可知,Sb的掺杂提高了TiNiSn的电性能但同时也增加了它的电阻率。但是综合考虑,材料的ZT值还是提升的,样品TiNiSb0.03Sn0.97的ZT值在673K时达到0.44,相对于未掺杂和相似掺杂的TiNiSn块体来说提高了46.7%。（2）研究了用Hf取代部分Ti对TiNiSn热电性能的影响。结果表明:随着Hf含量的增加样品的电阻率随Hf含量增加而增加,最高在8μ?m,相对于未掺杂TiNiSn块体而言电阻率降低了78%。Seeebck系数也随Hf含量增加而增大,Hf0.1Ti0.9Ni Sn0.97Sb0.03样品在723K时达到最大的Seebeck系数,为120 uvk-1。Hf0.1Ti0.9Ni Sn0.97Sb0.03样品在723k时具有最大的功率因子,为2758wm-1k-2,相比于未掺杂TiNiSn合金来说提高了129%。采用微波加热可以使样品产生纳米析出物以及纳米孔隙,增加声子散射,降低晶格热导率。Sb元素的掺杂提高了电载流子浓度,但是增加了电子热导率,Hf0.2Ti0.8 Ni Sn0.97Sb0.03样品在这个系列里热导率最低在2.6 Wm-1K-1。综合而言Hf0.1Ti0.9Ni Sn0.97Sb0.03样品在723K时ZT值最好,为0.46,相对于未掺杂TiNiSn提高了50%,效果明显,但对于TiNiSn0.97sb0.03性能提高不明显,这可能是因为微波烧结过程中产生的Hf O2、Ti Ni2Sn杂质及Sb元素的加入增大载流子浓度对材料的Seebeck系数产生一定限制导致的。采用微波合成工艺可以快速制备half-Heusler合金块体,制备周期大大缩短,材料性能相对较好。随着微波技术的发展,微波技术必将在更多领域得到应用。本文的开展对推动微波在热电材料领域的应用有着重要的科学价值和学术意义。