热电材料可以实现热能与电能直接转换,具有绿色环保、轻巧方便以及无机械传动等优点,可为能源危机问题提供解决方案。CuNiMn热电合金是一种具有较高功率因子的热电材料,同时也具有较高的热导率,限制了ZT值的提高。本文利用甩带、球磨以及SPS工艺制备CuNiMn热电合金,研究了SPS工艺参数对CuNiMn热电合金致密度、组织结构、硬度和热电性能的影响,同时引入细晶结构和缺陷散射声子,从而降低热导率。研究结果表明,当烧结压力恒定时,随着烧结温度的升高,CuNiMn热电合金的致密度呈现先增大后减小趋势,均在700℃时达到最大值。当烧结压力为70MPa时,在烧结温度为700℃时致密度和硬度分别达到最大值92.53%和250.86HV,并且烧结温度超过700℃时晶粒会发生团聚长大现象,组织内空隙增多。此烧结条件下样品的电导率在323K达到最大值为2.351×10⁶S/m。烧结温度由700℃升高至800℃时,温度的升高导致缺陷增多,载流子过滤效应增强,泽贝克系数由50.61μV/K增大到60.66μV/K。在此研究基础上,探索了当烧结温度恒定时,烧结压力对CuNiMn热电合金致密度、微观组织、硬度以及电输运性能的影响。研究结果表明,当烧结温度恒为600℃时,随着烧结压力的增大,CuNiMn热电合金的致密度呈现增大趋势;当烧结温度恒为700℃、800℃和900℃时,烧结压力的增大使样品表面形成一定厚度的薄层,导致样品内部脉冲电流减小,致密度随着压力的增大呈现减小趋势。当烧结温度为800℃时,烧结压力为65MPa时,样品致密度达到最大值为92.08%,硬度达到最大值为319.6HV。当烧结温度恒为800℃时,随着烧结压力的增大,电导率呈现出降低趋势。其中当烧结压力为65MPa时,样品电导率在323K达到最大值1.80×10⁶S/m。当烧结压力增大时,样品中缺陷密度增加,可以有效散射低能载流子,导致泽贝克系数呈现增大趋势。综合上述SPS工艺参数,当烧结温度为800℃、压力为70MPa时,样品功率因子的达到最大值5.22mWm^-1K^-2,此烧结条件下电输运性能最佳。甩带结合SPS工艺有效减小CuNiMn热电合金的晶粒尺寸,且样品中形成的不同尺度缺陷可以有效散射声子,从而降低晶格热导率。与铸态样品相比,甩带结合SPS工艺制备的样品热导率降低约20%。当烧结温度为800℃,烧结压力为65MPa时,ZT值达到0.127。