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近几年来,填充式skutterudite化合物由于表现出了电子晶体——声子玻璃的热电传输行为而引起人们的极大关注。但其热导率k较高,因而如何降低晶格热导率KP,提高其热电性能指数ZT值已成为研究的热点。 本研究通过熔融法合成了单相Ca、Ce双原子填充、Fe置换的p型CamCenFexCo4-xSb12（m=0.2—0.5,n=0.05—0.25,x=1.5）化合物,研究了双原子复合填充及Fe置换对化合物结构及热电性能的影响规律。 CamCenFe1.5Co2.5Sb12化合物的晶格常数随填充总量m+n的增加而增大,当总填充分数m+n为0.5左右时达到填充上限,此时晶格常数为0.9089nm;Rietveld结构解析表明:CamCenFe1.5Co2.5Sb12化合物具有skutterudite结构,Ca和Ce原子填充到了Sb的二十面体空洞中;XPS元素窄区谱分析结果表明:填充原子在空洞中有三种填充方式,并优先填充中心位置。 p型CamCenFe1.5Co2.5Sb12化合物的载流子浓度随两种填充原子填充分数的增加而降低。填充分数相同时,两种原子复合填充的p型CamCenFexCo4-xSb12化合物的电导率介于一种原子单独填充的CamFexCo4-xSb12和CenFexCo4-xSb12化合物之间,随着填充分数的增加,化合物的电导率下降。p型CamCenFexCo4-xSb12化合物的赛贝克系数随金属原子填充总量,尤其是Ce填充量的增加以及温度的上升而增加;填充原子Ce对赛贝克系数的影响要比Ca原子显著,在总填充分数相同的情况下,p型CamCenFexCo4-xSb12化合物的赛贝克系数随Ce填充量增大而增加。 在相同填充分数时,两种原子复合填充的p型CamCenFexCo4-xSb12化合物的晶格热导率较Ca或Ce一种原子单独填充的化合物CamFexCo4-xSb12和CenFexCo4-xSb12的晶格热导率低;当填充总量m+n为0.3左右,且Ca和Ce的填充量大致相等时,p型CamCenFexCo4-xSb12化合物的晶格热导率最低。在各种组成的p型CamCenFexCo4-xSb12化合物中,Ca0.18Ce0.12Fe1.45Co2.55Sb12.21试样显示最大热电性能指数,在750K其ZT值达到1.17。