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层状硫族化合物Bi2Te3基合金是唯一商业化应用的近室温热电材料。传统商用区熔材料强度差,热电优值低,严重制约了其应用范围,获得高强度和高热电优值的n型Bi2Te3基材料是该领域的研究热点和难点。本文通过热模拟研究了n型Bi2Te3基合金的高温变形行为和机理,通过有限元与实验先后开展了n型Bi2Te3基材料的等通道转角挤压（ECAE）、热镦和热挤压研究,通过对再结晶组织、形变组织、取向差、应变场、取向织构等显微组织的形成机理、演变机制及其对热电性能的影响规律研究和分析,得到了以下结论。（1）首次利用ECAE工艺直接挤压铸锭,细化晶粒,制备了n型Bi2（Te,Se）3多晶合金。ECAE诱导类施主效应显著增加了载流子浓度,大幅增加了态密度有效质量,极大提高了电性能,同时由于缺陷增加及组织细化,晶格热导率大幅降低。最终,通过系统优化的最佳ECAE工艺条件制备的样品取得了最大z T值（0.72,423K）,达到了SPS烧结样品的性能水平。（2）开发热镦技术,细化晶粒并择尤取向,制备了高性能n型Bi2（Te,Se）3多晶合金。热镦通过变形和再结晶提高了{0001}取向,通过类施主效应增加了载流子浓度,协同优化了塞贝克系数,但再结晶减少了缺陷,削弱了声子散射,不利于晶格热导率的降低。最终,通过系统优化的最佳热镦工艺条件制备的样品取得了最大z T值为0.95（343K）,较初始SPS烧结样品提高了30%,达到了商用区熔产品性能水平。（3）首次获得了Bi2（Te,Se）3多晶合金的热压缩流变应力曲线,揭示了其高温变形行为。材料在热压缩变形时开裂,随着热压缩位移的推进,开裂的材料重新变形,重新产生新的应力应变曲线,直到下一次开裂应变的出现,如此循环完成变形过程;在应变速率为0.067s-1时,最大变形能力仅为ε=0.012,变形温度为703K下真应力达到最大～42MPa。在应变速率为0.0067s-1、变形温度为823K时,出现了典型的类似于动态再结晶的真应力-真应变曲线,再结晶临界应变为～0.025。（4）揭示了n型Bi2（Te,Se）3多晶合金的热挤压变形行为及机理。热挤压过程中,材料在剪切带与粘滞带的共同作用下发生复杂变形。在径向上,边缘区域组织明显沿ND方向被拉长,同时沿挤压方向择尤排列,形成了{0 0 0 1}基面丝织构准形变组织;边缘之外组织{0 0 0 1}基面绕ED方向发生偏转,形成了＜0 0 0 1＞⊥ED丝织构再结晶组织。在轴向上,前端材料处于无背压约束的向下自由变形状态,挤压不充分,形成低应变区,同时由于变形阻力小,流动速度大,再结晶晶粒来不及长大,形成了疏松多孔的原位纳米（亚微米）晶组织;前端之外,受到背压阻力,挤压充分,形成稳定应变区,同时由于变形阻力大,流动速度小,再结晶晶粒长大,形成了致密的超细晶组织。（5）发展热挤压,形成完美取向超细晶,制备了超高性能n型Bi2（Te,Se）3多晶合金。热挤压通过极为充分的塑性变形和再结晶形成了近乎完美的＜0 0 0 1＞⊥ED丝织构超细晶组织,通过减少晶格缺陷抑制类施主效应,显著降低了载流子浓度,成倍提高了载流子迁移率,导致电导率及塞贝克系数较初始烧结样品均显著提升,但织构强化以及晶格畸变减少也弱化了声子散射,抵消了晶粒细化对声子散射的增益效果,容易导致较高的晶格热导率。通过优化挤压比和挤压温度,显著降低了晶格热导率,在稳定应变区,取得了最大z T值（1.20,343K）,为现有文献报道的n型Bi2Te3基合金较好热电性能之一;在低应变区,取得了超高z T值1.78（363K）,较目前文献报道的n型碲化铋基材料最好热电性能（1.38,373K）提高了30%。（6）通过直接热挤压合金粉末制备了n型Bi2（Te,Se）3取向多晶合金,降低成本,提高生产效率,获得了与挤压烧结块体类似的组织。稳定应变区取得了最高的功率因子,z T值最高可达1.12（383K）;低应变区获得了超低晶格热导率(谷值为0.294Wm-1K-1),z T值最高可达1.51（383K）,亦较目前文献报道的n型碲化铋基材料最好热电性能（1.38,373K）提高了10%。