本论文主要探讨在80-200 K温区内具有较大优值参数的热电材料。首先采用机械合金化法制备纳米Bi-Sb粉末合金并经过高压烧结处理技术制备Bi-Sb块状样品，然后又采用熔融法制备Bi-Sb合金并研究Te掺杂对材料输运性能的影响。采用X射线衍射试验(XRD)、扫面电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(High Resolution TEM)、SAED(Selected Area Electron Diffraction)等手段进行了表征，并系统地研究了这些Bi-Sb合金的低温电学、热学性能，深入分析了高压制备纳米热电材料的热电性能改性机理。　　 研究结果表明，在特定的高压参数条件下制备的纳米晶Bi-Sb热电材料在200 K时具有较高的优值系数，并且高于同成分的单晶材料，其无量纲参数ZT值最高在200 K达到0.69。由于受到晶界的散射作用，Bi-Sb合金材料的电导率随温度的变化趋势与单晶样品不同。材料Seebeck系数在150 K出现最大值，先随着高压温度的增加而单调增加，后随着高压温度的增加而减小；材料的热导率随着高压温度的上升而增加，且都明显低于单晶材料的热导率，说明通过机械合金化法制备热电材料可以有效降低材料的热导率。　　 通过高分辩电镜微观组织分析，发现在晶粒中存在大量尺寸大小约为1-3 nm的“纳米点”，经分析是由于Sb含量不均匀导致在材料中出现大量的晶格失配所产生的。利用Debye声子散射模型分析了这些“纳米点”和晶界对声子的散射机制，结果发现：正是由于在晶粒中存在着大量的所谓“纳米点”对声子的散射作用导致了材料热导率的降低。　　 研究了熔融法制备Bi-Sb合金并研究其热电性能随着Sb含量的变化关系。得到在80 K优值参数最大为4.3×10-3/K。　　 最后对热电器件进行了研究，其中对常温用器件分别研究了其在常温、200 K以及在液氮背景下的最大制冷温差。低温器件选择Bi-Sb晶体与超导材料配对，在热端温度为90 K时，最大制冷温差可达到5.5 K。　　 综上所述，本论文研究在低温下具有较大优质参数的热电材料，并取得较好的研究结果。相关Bi-Sb合金在空间制冷、超导电工、半导体电子器件等领域具有良好的应用前景。