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(Bi,Sb)2(Te,Se)3合金是目前室温附近性能最好并且商业化应用最广的热电材料。传统的定向凝固生长的(Bi,Sb)2(Te,Se)3合金的最大zT值在1左右,峰值温度在300K附近,主要应用于半导体制冷。通过调整材料的成分以及改变材料的制备工艺进一步的提高材料的热电性能并有效的调控材料的zT峰值温度,使其能够更加广泛的应用于中温区余热发电等领域,是近些年来关于(Bi,Sb)2(Te,Se)3合金的主要研究方向。本文采用粉体材料热压成型及材料块体热变形处理技术,并辅之以基于带隙宽度及载流子浓度调整的成分优化设计,通过提高带隙宽度以及多子浓度的方式抑制本征激发,提高(Bi,Sb)2(Te,Se)3合金zT以及峰值温度;通过多种制备工艺制备大块材料,研究(Bi,Sb)2(Te,Se)3合金各向异性,取得如下主要成果:1.通过增加材料的带隙和多数载流子浓度,抑制过早的本征激发对于热电性能的不利影响,实现了材料热电优值峰值温度的有效提高。通过Se合金化以及SbI3掺杂制备了适用于中温发电的N型高性能Bi2Tei.9Se1.1合金,并通过多次热变形技术进一步的提高了材料的热电性能,使材料的zT在600K附近达到1.1,有效的提高了材料对于中温发电的应用前景。2.研究S合金化对于Sb2Te3基热电材料的性能提高的影响。S合金化虽然没有像文献报道中提高Sb2Te3基热电材料的带隙和赛贝克系数,但是对于Sb2Te3基热电材料的晶格热导有一定程度的降低,有效的提高了Sb2Te3基热电材料的热电优值。3.研究粉体热压和块体热变形制备的大块材料空间性能的分布规律,探究性能分布变化以。利用粉体热压和块体热变形工艺成功制备700g级别大块N型Bi2Te2.3Se0.69合金,测试表明大块材料不同部位的热电性能差别小于28%,最高性能达到1.15。实验表明该工艺具有一定程度上的放大性,更有意义的是通过此种工艺获得的热电材料具有完全匹配传统商业化的区熔材料的热电性能,并且具有较好的机械性能,大大的提高了材料的加工性能。4.通过多种制备工艺制备大块热电材料,研究不同的制备工艺对于材料各向异性的影响,以及各项异性对于热电性能的影响。通过对商业化的P/N型区熔热电材料进行多种形式的处理:区熔直接热变形;球磨热压;球磨热压+热变形。对于获得的大块材料分别测量不同方向的热电性能以及机械性能,探索不同的加工工艺对于材料各向异性以及热电性能的影响。