热电材料是一类能直接实现热电转换功能的材料,无需机械部件,无噪音,节约能源,因此受到人们的关注。而β-FeSi₂是一种非常有应用前景的热电材料,其特点是具有比较高的赛贝克系数,来源广泛,价格低廉,高温抗氧化性好,无毒以及高的工作温度。采用机械合金化方法制备了β-FeSi₂基热电材料,通过XRD、热电性能测试等手段研究探讨了比较理想的制备工艺参数,研究了β-FeSi₂基热电材料的电学性能和相结构,分析讨论了进一步提高β-FeSi₂基合金热电性能的可能性;介绍了热电器件及其性能参数,构建了热电转换器件的基本单元。经分析得出优化的制备工艺为:当球料比为15/1,球磨机转速为365r/min时,经50h球磨的粉末在890℃退火15h后可完全生成β-FeSi2。对于提高β-FeSi₂基材料热电性能的研究表明:掺杂能有效提高β-FeSi₂基合金的热电性能;Co是较好的n型掺杂剂,最佳掺杂浓度为1at.%;Mn是较好的p型掺杂剂,最佳掺杂浓度为2.67at.%,但掺杂效果略差于Co;Al也是p型掺杂剂,但其掺杂效果比Mn差,Al的最佳掺杂浓度为1.64at.%;在掺杂浓度最佳的掺Co样品中加入2mass%Er₂O₃能进一步提高材料的热电性能。根据热电效应原理,选取掺杂浓度最佳的掺Co样品和掺Mn样品,分别构建了温差发电器件单元和热电制冷器件单元,并取得以下初步结果:在给定温差和电流条件下分别得到温差发电电流为24μA,热电制冷可降低温度16℃。