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随着能源的日益紧缺以及环境污染问题的日趋严重,热电材料作为一种热能和电能相互转换的功能材料受到人们的重视。所制成的热电装置具有结构简单、无噪音、无污染、容易微型化、无运动部件、免维护、不易磨损等突出优点。因此,具有较长的使用寿命与环境友好性。Ⅰ类笼合物因其具有声子玻璃-电子晶体(PGEC)的热电传输特性,被认为是一种具有潜在应用前景的热电材料。目前关于此类化合物的研究主要集中在理论计算、结构分析以及低温热电性能方面,而高温热电性能的研究则相对较少,且所报道的ZT值相对与传统的Sb和Bi基材料来说还比较低。因此,大幅度提高该化合物的高温热电性能成为目前国内外研究的热点。本文首先探索了单相Ⅰ类硅基笼合物与Ⅰ类锗基笼合物的合成与制备方法。在此基础上,探索了四元Ⅰ类硅锗基化合物的合成。合成方法主要是首先将各组分封入真空石英管,用感应炉使各组分合金化,然后再经过电弧炉的熔炼,最后经历退火、手工磨粉、热压成型后,得到最终样品。表征方法包括利用XRD衍射和电子探针对样品相组成、微观组织和晶体结构进行检测和分析,用高温物理测试设备测试其传输性质,最后得到其成分、微观结构与热电性能之间的关系。在Ba-Cu-Si系统中,Ba8Cu5Si41 Ⅰ类笼型化合物的热电优值ZT达0.134(600℃)。相对而言,所研究的Ⅰ类锗基笼合物Ba8Cu6.5Ge39.5的热电优值ZT较低,最大值为0.032(350℃)。四元Ⅰ类硅锗基笼合物Ba8Cu6.275Si6.15Ge33.575和Ba8Cu6.2Si8.2Ge31.6的最大热电优值分别为0.143(300℃)和0.154(400℃)。