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Ca3Co4O9基氧化物是近年来备受关注的氧化物热电材料之一,其具有无毒性、可在高温氧化条件下长期工作、制备简单、成本低等优点。但是,目前这种材料的热电转换效率偏低,离实际应用还有较大的差距,因此,人们不断寻求提高其热电性能的新途径。本论文以Ca3Co4O9材料为研究对象,通过Cu或Gd掺杂及Ag复合,尝试提高其热电性能。利用高分子网络凝胶法合成高纯、组分均匀的Cu或Gd掺杂Ca3Co4O9与Ag复合前驱粉体,采用放电等离子烧结技术（SPS）制备出高致密的陶瓷材料,利用X射线衍射分析（XRD）、扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDS）对材料的物相和形貌进行表征,并在323973K的温度范围,研究了材料的Seebeck系数S、电导率σ、功率因子P等性能参数随温度的变化规律。对SPS烧结制备的Ca3Co3.8Cu0.2O9/Ag和（Ca0.9Gd0.1）3Co4O9/Ag体系陶瓷进行扫描电镜观察发现,晶粒均呈片层状、尺寸大小约在13μm,片与片之间接触紧密,无明显的气孔,材料的致密度较高,均达到96%以上,并且在外加压力的垂直方向上呈现出一定的取向排布。从复合Ag试样断口的背散射照片可以看出,Ag单质以第二相的形式存在于Ca3Co4O9基体的晶界处,尺寸大约在0.11μm。对Cu掺杂Ca3Co4O9与Ag复合陶瓷的热电性能研究表明,Cu掺杂使材料的电导率和Seebeck系数同时增大,Ag的复合则显著提高了材料的电导率,其中,Ca3Co3.8Cu0.2O9/0.25Ag试样的电导率最大,在973K时达到161.25S·cm-1,与未复合Ag的Ca3Co3.8Cu0.2O9试样相比提高了28%,相对于Ca3Co4O9试样提高了41%。Ca3Co3.8Cu0.2O9/0.2Ag试样的功率因子最大,在973K时达到3.68×10-4W·m-1·K-2,比Ca3Co4O9试样提高了30%。Gd掺杂显著提高了Ca3Co4O9陶瓷的Seebeck系数,但使其电导率有所降低。对于（Ca0.9Gd0.1）3Co4O9/Ag体系陶瓷,Ag复合量为0.25的试样功率因子最高,973K时,其功率因子达到3.46×10-4W·m-1·K-2 ,比Ca3Co4O9试样大约提高了23%。另外,氧气氛热处理有利于提高Ca3Co4O9基材料的热电性能,在973K时,氧气氛热处理后的（Ca0.9Gd0.1）3Co4O9/0.2Ag试样的功率因子增至3.75×10-4W·m-1·K-2,比在空气中热处理的相同组分试样提高了20%。