在能源问题和环境问题日益凸显的今天，热电材料作为一种能将热能和电能直接相互转换的功能材料，受到了广泛的关注。它具有无污染、无噪音、可靠性高等优点，然而较低的转换效率极大的限制了热电材料的广泛应用。热电材料的转换效率取决于电导率、Seebeck系数和热导率。作为材料的特征参数之一，晶粒尺寸能够对这些参数产生重大影响。为此，本文制备了不同晶粒尺寸的工业纯铁试样，针对晶粒尺寸对材料热电性能的影响这一问题进行了实验和理论研究。　　 利用强塑性变形法使原晶粒尺度为34μm的工业纯铁晶粒得到细化。将直径为25mm的圆棒分别轧制成2mm、5mm和9mm厚的板材，再结晶后晶粒细化至8～16μm。光学显微观察和背散射电子实验表明，轧制厚度为5mm和9mm试样的晶粒大小均匀，且没有织构产生。轧制厚度减小至2mm时，试样表面的晶粒明显小于试样中心的晶粒，且晶粒具有一定的择优取向。　　 通过在不同温度下保温，研究了工业纯铁晶粒的生长规律。在800℃下保温晶粒发生异常长大。温度升高至1000℃和1100℃后，晶粒将正常长大。1100℃下，保温时间小于110min时，晶粒随保温时间的延长缓慢长大。在110～120min时间段内，晶粒尺寸跳跃式增长。随后，晶粒又开始缓慢长大。　　 对不同晶粒尺寸的试样进行了热电转换实验，获得了电阻率和Seebeck系数随晶粒尺寸的变化曲线。针对实验现象，阐述了晶粒尺寸影响电阻率的物理机理是:晶界的比例随晶粒尺寸的减小而增多，导致晶界对载流子的散射增强。建立了单晶粒电阻模型，推导出随晶粒尺寸的减小，电阻率非线性增加，而Seebeck系数则取决于载流子弛豫时间和电阻率的变化规律。利用Widemann-Franz定律计算了不同晶粒尺寸材料的电子热导率及优值系数，推导出热导率随晶粒尺寸减小而非线性下降的变化规律。