热电材料，又称温差电材料，是一种能够实现热能和电能相互耦合、相互转换的功能材料。其主要应用领域包括：低品位热能发电，无污染、无噪声的制冷或制热系统，自动电源，无人航标灯以及尾气余热利用等。Bi₂Te₃化学稳定性好，最高无量纲热电优值ZT接近于1，是目前室温附近应用最好的热电材料。本文采用真空单轴热压方法制备了Bi₂Te₃基块体材料，考察了热压工艺参数（温度和时间等）对块体材料微观结构形貌以及热电性能的影响，进而优化热压工艺。并试图通过添加同质纳米粉末的方法，进一步改善热压试样的性能。采用水热法合成Bi_0.5Sb_1.5Te₃三元合金纳米粉末，探究了水热合成条件。通过电学性能测试及XRD、SEM等分析手段，研究了Bi₂Te₃基块体材料的宏观性能和微观机理。本文主要取得以下研究成果：1．以Bi（NO₃）₃、Te粉为反应前驱体，NaBH₄为还原剂，NaOH为碱性调节剂，采用水热法合成出纯的Bi₂Te₃纳米粉末。将这些粉末热压成型，热压过程中保温时间不变，改变热压温度或者热压温度不变，改变保温时间，考察热压工艺参数对材料物相结构和微观形貌进而对材料热电性能的影响。XRD结果显示，热压后材料为单相Bi₂Te₃。尺寸法测量密度，结果表明无论提高热压温度还是延长保温时间，材料密度都会增加。当相对密度低于80％时，材料的电导率和塞贝克系数都非常低，因而功率因子也非常低。当热压温度为250℃，保温时间为30 min时，材料具有最佳的电学性能。2．将Bi₂Te₃纳米粉和微米粉在相同的热压工艺条件下压制成块材，比较两者的电学输运性能，结果表明纳米块材电导率高但塞贝克系数的绝对值稍低，功率因子比微米块材的提高了15％。3．将Bi₂Te₃基合金圆锭研磨成工业粉，向其中添加质量百分比为15％纳米粉（纳米囊）和微米粉，采用真空热压技术将工业粉和混合粉制备成块状试样，比较了工业粉和混合粉试样的电学输运性能。研究发现，相对于未添加纳米粉的工业粉，p型纳米复合试样功率因子稍微降低，n型纳米复合试样的功率因子提高了。添加微米粉和纳米囊的p型试样的功率因子都很低，这是由于添加的粉末是n型导电。添加微米粉的n型试样较未添加粉末的n型工业粉试样功率因子有所提高，而添加纳米粉的n型试样较未添加粉末的n型工业粉试样功率因子略有降低。4．以BiCl₃、SbCl₃和Te粉为反应前驱体，研究了加料方式、反应温度和反应介质对产物合成的影响，提出了纳米颗粒的生长机制。最后我们将粉末热压成型，与熔炼法制备的Bi_0.5Sb_1.5Te₃试样进行了电学输运性能对比。5．以BiCl₃、SbCl₃和Te粉为反应前驱体，采用水热法合成出BiSbTe₃纳米粉末。由于BiSbTe₃热压试样的相对密度不高，因而电导率和塞贝克系数都较低，导致功率因子也较低。采用水热合成方法，以BiCl₃、Te粉和Se粉为反应前驱体，试图合成n型Bi₂（Te，Se）₃，XRD结果显示产物为Bi₄Te₃，未合成出我们想要得到的成分。