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热电材料是一种利用固体内部载流子在温度或电位梯度场中的传输实现热能和电能直接转换的功能材料,在温差发电和热电制冷等领域具有重要的应用价值和广泛的应用前景。近10年来,由于环境污染问题﹑传统能源枯竭及军事应用的需要,热电材料的研究重新引起世界各发达国家的极大重视,也引起了我国的足够重视。目前,PbTe基化合物是Te基热电材料中中温附近应用的最好热电材料之一,据报道其ZT可达2.2。最近Rhyee et al报道了半导体化合物In4Se3-x在中温附近具有很高的热电优值,通过在晶体中引入控制Se空位,单晶和多晶样品In4Se3-x最大热电优值在705K和710K分别达到1.48和0.63。Shi et al.报道了多晶In4Te3在5-700K范围内的热电性能。In4Te3基化合物引起了研究者的足够的重视。制备核壳结构的热电材料有助于PbTe基化合物热电性能的提高。通过替代或掺杂,实现对In4Te3基化合物晶体结构和电子结构进行调制,达到优化其热电性能的目的,预期获得高性能热电材料。本文对PbTe基和In4Te3基进行了研究。分别采用化学合成方法(沉淀法和水热法)、表面包覆技术及熔体生长法制备PbTe基和In4Te3基化合物热电材料,通过XRD,SEM和TEM等测试手段对合成粉末进行成分、结构及其形貌的分析。同时分别利用块体材料的Peierls效应、纳米及量子尺寸效应,对电声输运性质的进行有效控制,从而优化Te基热电材料的热电优值。取得以下的主要成果:(1)用熔融-淬火-退火工艺成功地制备了In4(Se1-xTe)x)3块体材料,接着用机械球磨机磨成粉末,最后放电等离子体(SPS-1030)把粉末烧结成直径为12 mm和厚为2 mm的圆饼状的多晶化合物(烧结温度420℃,压强为40 MPa)。制备过程中加入适当过量的In有利于合成较纯的单相化合物In4(Se1-xTe)x)3。当In加入的量超过10%时,多晶化合物In4(Se1-xTe)x)3在In熔点附近电学性能发生突破。(2)在290K至650K的温度范围内,测量了多晶化合物In4(Se1-xTe)x)3(含有少量的In)的电学性能和热学性能,并分析了其热电性能,结果表明Te替代能够有效地降低热导率,并保持良好的电学性能。In4Te3热导率最低。(3)PbTe和PbS纳米热电材料粉末制备工艺得到优化.,成本低,适于工业化生产。采用简单廉价的化学沉淀方法合成大范围可控的纳米颗粒PbTe(几纳米到几百纳米),先采用温和条件合成较小的纳米颗粒PbTe(几十纳米),接着采用水热法控制PbTe晶体生长,颗粒大小处于几百纳米,可以结合需要合成相应完整并大小一定的基体,最后采用水热表面包覆技术,合成核壳结构PbS@PbTe。(4)采用水热方法和化学方法合成不含杂质和含有不同杂质(Te,SnTe)的核壳结构PbS@PbTe,通过等离子烧结技术烧结成块体样品,在290K至590K的温度范围内,测量了它们的电学性能和热学性能并分析了热电性能, PbS@PbTe核壳结构纳米复合热电材料的电导率很大并具有较大的Seebeck系数,其功率因子达到最大,并具有较低的热导率,PbS@PbTe核壳结构纳米复合热电材料的ZT值在室温附近达到最大值为1.7。杂质对PbS@PbTe样品的电学性能有负面效应。