Gd掺杂CeB6基阴极材料的制备及性能

稀有金属材料与工程, 2016, 45(12): 3267-3270.

Gd掺杂CeB6基阴极材料的制备及性能

梁超龙 ^1, , 张忻 ^2, , 刘洪亮 ^3, , 张繁星 ^4, , 王杨 ^5, , 郑亮 ^6, , 张久兴 ^7,

1.北京工业大学新型功能材料教育部重点实验室,北京,100124

2.北京工业大学新型功能材料教育部重点实验室,北京,100124

3.北京工业大学新型功能材料教育部重点实验室,北京,100124

4.北京工业大学新型功能材料教育部重点实验室,北京,100124

5.北京工业大学新型功能材料教育部重点实验室,北京,100124

6.北京工业大学新型功能材料教育部重点实验室,北京,100124

7.北京工业大学新型功能材料教育部重点实验室,北京100124;合肥工业大学,安徽合肥230009

基金项目: 北京市教委科技计划面上项目(KM201510005001) 国家自然科学基金(50871002)

关键词： CeB6基阴极材料 , Gd掺杂 , 热电子发射性能 , 放电等离子烧结

Preparation and Properties of the CeB6 Base Cathode Material with Gd Doping

Keywords： CeB6 base cathode material , Gd doping , thermionic emission property , spark plasma sintering

以CeB6和GdB6粉末为原料,采用放电等离子烧结技术(SPS)制备了高致密的多元稀土六硼化物GdxCe1-xB6(x=0.0～1.0)多晶块体.系统研究了Gd掺杂对GdxCe1-xB6多晶块体的物相组成、力学性能、电阻率及热发射性能的影响.研究结果表明,在烧结温度为1550℃,烧结压强为50 MPa,保温5 min的工艺条件下,可获得高致密的GdxCe1-xB6单相块体材料.烧结块体的维氏硬度可达24.02 GPa.热电子发射性能测试结果表明,适量的Gd掺杂可以显著提高电子发射性能,其中Gd0.1Ce0.9B6成分块体具有最佳的热电子发射性能,在1600℃,4 kV外加电压条件下,发射电流密度达到101.57A·cm-2,零场电流密度达到21.94 A·cm-2,平均有效逸出功为2.34 eV,优于同一条件下GdB6和CeB6块体的热发射性能.

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