热电材料是实现热能和电能直接相互转换的一种半导体功能材料，高锰硅化合物(Higher Manganese Silicide，简称HMS)是适用于中温区的性能最佳的p型热电材料之一。它具有化学稳定性高、抗氧化性能好、无毒无污染、成本低等优点，在利用工业废热、余热和其他设施热损失发电方面有很大的潜力。本文采用球磨混粉结合放电等离子烧结(SPS)工艺，原位反应合成了高锰硅基热电材料，通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微分析(SEM)以及材料热电性能测试分析手段，系统研究了不同工艺参数、原料配比、掺杂种类及掺杂量对高锰硅材料的微观结构及其热电性能的影响。　　球磨混粉结合放电等离子烧结工艺是制备高锰硅块体材料的有效方法之一。本实验范围内，将Mn粉和Si粉采用干磨法在350r/min转速混合1h后进行SPS烧结，得到块体试样的成相性最佳。当烧结温度为950℃时，试样具有最高的ZT值。因此，原位反应合成制备高锰硅材料的最佳工艺参数是干磨混粉转速为350r/min，时间1h，最佳烧结温度为950℃。　　研究表明，Si含量对MnSix的物相和热电性能有显著影响。在本实验范围内，随着MnSix中x值的增大，试样中的MnSi相相对含量减少，而单质Si相逐渐增多，名义组分为MnSi1.80的烧结块体基本表现为单相化合物。在473K～873K温度范围内，随着Si含量的增大，试样的电导率逐渐降低而Seebeck系数逐渐增大，热导率呈现先降低后增加的变化趋势。当x=1.80时，试样具有最高的无量纲热电优值ZT值，在773K时达到0.37。　　研究发现，Mn位的Cr元素掺杂是提高HMS电学性能的一种有效方法。所有掺Cr的HMS的电导率随掺杂Cr量的增加而增加，Seebeck系数随掺杂Cr量的增加而减小，掺杂量为3％的试样的功率因子是所有试样中最优的，相比未掺杂试样的功率因子提高了约10％。　　Ge元素的Si位掺杂使HMS的载流子浓度增大，从而使各试样的电导率随Ge掺杂量的增加而增大，Seebeck系数随掺杂量的增加而减小，热导率均有不同程度的上升。当Ge掺杂量为1.6％时，试样具有最高的ZT值，在823K时取得最大值，达到0.5，比未掺杂试样的ZT值提高了35％。　　对Cr-Ge复合掺杂HMS的微观组织研究发现，在HMS相的基体中存在小区域平行分布的MnSi金属相。复合掺杂试样的电导率均有所提高，Seebeck系数有所降低，而热导率也有不同程度的增大，因此Cr-Ge复合掺杂HMS并没有明显提高高锰硅材料的热电性能。