梁超龙
,
张忻
,
张久兴
,
张繁星
,
王杨
无机材料学报
doi:10.15541/jim20140471
以高纯金属La块、Nd块和B粉为原料,通过蒸发–冷凝与放电等离子烧结(SPS)结合的技术成功制备了高纯高致密的多元稀土六硼化物La1-xNdxB6块体材料。系统研究了La1-xNdxB6材料的物相组成、力学性能、电阻率及热电子发射性能。结果表明,采用上述工艺制备了高纯高致密的La1-xNdxB6单相块体材料。烧结样品的维氏硬度和抗弯强度可达26.70 GPa和230.48 MPa。热电子发射性能测试结果表明, La0.1Nd0.9B6成分块体具有最佳的热发射性能,在1600℃,4 kV外加电压条件下,发射电流密度达到32.04 A/cm2,零场电流密度达到12.72 A/cm2,在同样条件下优于纯LaB6和NdB6块体材料的热发射性能。计算得到La0.1Nd0.9B6在不同温度下的平均有效逸出功为2.72 eV,表明适当比例的复合可以降低逸出功,提高热电子发射性能。
关键词:
稀土六硼化物
,
蒸发-冷凝
,
放电等离子烧结
,
热电子发射性能
梁超龙
,
张忻
,
刘洪亮
,
张繁星
,
王杨
,
郑亮
,
张久兴
稀有金属材料与工程
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.
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
张繁星
,
张忻
,
张久兴
,
梁超龙
,
黄颖凯
无机材料学报
doi:10.15541/jim20140027
以CeB6和PrB6粉末为原料,采用放电等离子烧结结合悬浮区域熔炼法成功制备了晶体质量良好的多元稀土六硼化物Ce1-xPrxB6(x=0.1、0.2、0.4)单晶体,并系统研究了该系列单晶体(100)晶面热电子发射性能.结果表明:Ce0.8Pr0.2B6单晶(100)晶面具有最好的热发射性能,在1873 K,最大电流发射密度达到66.07 A/cm2,比CeB6单晶的电流发射密度提高约20％.此外,Ce0.9Pr0.1B6、Ce0.6Pr0.4B6单晶(100)晶面的热发射电流密度分别为65.81 A/cm2和65.31 A/cm2.Ce0.8Pr0.2B6单晶(100)晶面的逸出功最低,为2.61 eV,其它单晶(100)晶面的逸出功在2.64～2.753 eV范围内.因此,Ce1-xPrxB6多元稀土六硼化物单晶具有良好的发射性能和低的逸出功,作为热阴极材料有很好的应用前景.
关键词:
Ce1-xPrxB6单晶体
,
悬浮区域熔炼法
,
热电子发射性能
