随着我国国民经济的迅速发展,能源环境问题日益突出,热电材料由于在能源利用以及环境保护方面的特殊功能,已经成为材料研究领域的热点。热电材料是通过载流子的移动来进行热能与电能的相互转换,主要应用在低温制冷和温差发电上。氧化物热电材料体系,如Na_xCo₂O₄,Ca₃Co₄O₉,和La_xCa_yMnO₃都表现出了优良的性能。以往的研究表明,导电性能良好的金属元素的掺杂可以提高热电材料的性能。因此,我们希望通过研究在Na_xCo₂O₄热电材料的Co位上掺杂不同含量的Cu,Ag元素来提高材料的热电性能。另一方面,我们希望确定N型热电材料La_xCa_yMnO₃中的x,y值,并最终与Na_xM_yCo_2-yO₄（M=Cu,Ag）进行配对,以组装器件。本实验采用自燃法合成氧化物热电材料Na_xM_yCo_2-yO₄（M=Cu,Ag）和La_xCa_yMnO₃的粉末,并结合传统粉末冶金的方法制备材料。对所得反应物进行了X射线衍射（X-ray）分析,透射电镜（TEM）与扫描电镜（SEM）的分析。同时分析了各元素的含量以及材料的致密度对材料的seebeck系数,电导率,热导率,功率因子和热电优值的影响。本论文的主要研究成果如下:1.通过自燃法可以获得单一纯相的Na_xCo₂O₄粉末,结合气流粉碎工艺可以获得平均粒径在2μm左右的超细粉末。使用传统的粉末冶金工艺,制备出具有高度定向结晶的氧化物热电陶瓷材料Na_xCo₂O₄。由于Na在800℃时会蒸发,增加了20%的NaNO3来弥补。当x=1.7时,Na_xCo₂O₄相最纯,无任何杂质,且热电性能较好,可以作为掺杂的基体。2.掺杂Cu,Ag促进了Na_xCo₂O₄晶粒沿六方晶系C轴的定向生长,Na_1.7Cu_0.2Co_1.8O₄和Na_1.7Ag_0.2Co_1.8O₄最为明显,Lotgering因子f最高达到了0.975;掺杂细化了Na_xCo₂O₄热电材料的晶粒,并对试样密度有一定影响,Na_1.7Cu_yCo_2-yO₄试样的最大密度为4.219g/cm³,Na_1.7Ag_yCo_2-yO₄试样的最大密度达到4.638g/cm³。3.合适的材料密度和合适的掺杂量能最大限度的改善Na_xCo₂O₄材料的热电性能。掺杂Ag对改善材料热电性能的作用更为明显。Ag掺杂量为0.2的试样Na_1.7Ag_0.2Co_1.8O₄具有较好的微观结构,各项性能指标良好,当温度为873K时,无量纲热优值系数ZT达到最大值:0.316。4.自燃法能成功用于La_xCa_yMnO₃热电材料粉末的制备。再结合传统的粉末冶金方法,得到的材料不仅具有单一的相组成,几乎无任何杂质,且微观组织均匀致密。La_0.6Ca_0.4MnO₃在高温区域的电性能较优良,当温度为873K时,其电阻率能与Na_1.7Ag_yCo_2-yO₄达到同一数量级。La_xCa_yMnO₃的热导率较低,室温条件下在1 Wm^-1K^-1左右,高温条件下在3 Wm^-1K^-1左右。但由于其功率因子较低,限制了材料的ZT值。La_0.6Ca_0.4MnO₃在873K时达到最大值0.074,可用于Na_1.7Ag_yCo_2-yO₄的配对材料。本文的研究为继续开发氧化物热电材料的发展提供一条新的路径,具有一定的指导意义和实用价值。在以后的研究中,可以将自燃法所获得的粉末与粉末冶金技术相结合,用以制备微观结构理想,热电性能优良的热电材料。