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近年来，随着环境和能源危机日益严峻，绿色环保型的热电材料受到了人们的高度重视。氧化物热电材料以其具有耐高温、抗氧化、无毒和无污染的优势，成为了相关研究领域里的一个热点。本文以具有二维Co—O链失配层结构的Ca_3Co_4O_9作为研究对象，系统研究了不同制备工艺和掺杂元素对Ca_3Co_4O_9热电材料的合成、结构及性能影响，探索提高其热电性能的途径。研究表明：
⑴结合固相反应合成与放电等离子烧结(SPS)制备Ca_3Co_4(F_xO_1-x)_9(x=0，0.01，0.02)热电材料。在300-900K温度范围内，与Ca_3Co_4O_9纯样相比，适量F掺杂试样的电导率增加，热导率降低，Seebeck系数变化不明显，ZT值显著提高。在900K，掺杂样b1(x=0.01)的ZT值最大，达到0.16，约为Ca_3Co_4O_9纯样的两倍。由Widermann—Franz定律计算表明：声子热导率占总热导率的比重均超过90％，说明化合物的热导率以声子热导率为主。
⑵结合溶胶凝胶法与热压烧结(HP)制备Ca_3Co_4-xZn_xO_9(x=0，0.2，0.4)热电材料。在300-900K温度范围内，Zn掺杂后热导率降低，电导率变化如下：Ca_3Co_3.8Zn_0.2O_9500K，SPS试样和HP试样的ZT值增长得更快，说明该系热电材料适用于中高温。由于SPS试样和HP试样的电导率提高超出了热导率升高对ZT值的影响，故总体而言，综合热电性能：常压试样
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