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
王杨
,
张忻
,
张久兴
,
刘洪亮
,
江浩
,
李录录
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150587
以三元稀土硼化物Ce1-xGdxB6为研究对象,系统研究Gd掺杂对CeB6阴极材料热发射性能的影响规律.采用放电等离子烧结结合光学区域熔炼法成功制备了高质量的Ce1-xGdxB6(x=0～0.3)单晶体.借助360度Phi扫描单晶衍射仪对生长后的单晶进行了测试,结果显示单晶质量良好.采用劳埃定向仪确定出(100)晶面,并测试了该晶面在1673 K、1773 K、1873 K下的热电子发射电流密度.测试结果表明,Ce0.9Gd0.1B6成分单晶体具有最优异的热发射性能,在1873K工作温度下,4000 V电压条件下发射电流密度达到82.3 A/cm2,零场电流发射密度为24.70A/cm2,平均有效逸出功为2.30 eV,与相同条件下CeB6单晶体热发射性能(热发射电流密度为78.2 A/cm2,零场电流发射密度为13.32 AJcm2)相比,其具有更大的发射电流密度和更低的逸出功.因此,采用该制备技术获得的Ce1-xGdxB6单晶体具有良好的发射性能,作为热阴极材料将会有更好的应用前景.
关键词:
光学区域熔炼法
,
Ce1-xGdxB6单晶体
,
热发射性能
