CeB6晶體制備及其性能研究.pdf

1、稀土六硼化物(RB6)由于高熔點(diǎn)、低逸出功、強(qiáng)耐離子轟擊性等優(yōu)點(diǎn)，是工業(yè)上應(yīng)用廣泛的熱電子發(fā)射陰極材料。六硼化鈰(CeB6)作為其中杰出代表，具有比六硼化鑭(LaB6)更低逸出功、更低蒸發(fā)率、更強(qiáng)的抗碳污染能力等，是一種更有潛力的熱電子發(fā)射陰極材料。然而目前對于CeB6陰極的研究相對較少，因此有必要系統(tǒng)的考察該材料的制備技術(shù)與性能?；敬?，本文結(jié)合放電等離子燒結(jié)技術(shù)(SPS)和光學(xué)區(qū)熔技術(shù)，制備了高質(zhì)量的CeB6晶體，系統(tǒng)的考察了工藝參

2、數(shù)對材料力學(xué)性能與電性能的影響規(guī)律。
　　采用SPS技術(shù)制備了CeB6多晶塊體，考察了燒結(jié)溫度和壓力對材料的力學(xué)性能的影響規(guī)律:在壓力不變條件下，隨著燒結(jié)溫度增加，CeB6塊體的致密度、維氏硬度以及抗彎強(qiáng)度也隨之增加;當(dāng)燒結(jié)溫度不變，該材料的致密度、維氏硬度以及抗彎強(qiáng)度也是隨著壓力的增加而增大的。最佳燒結(jié)工藝參數(shù)為燒結(jié)溫度為1900℃、燒結(jié)壓力為50MPa、保溫5 min，該工藝條件下樣品最大致密度為95.88％、硬度為19.37

3、 GPa、抗彎強(qiáng)度為124.82 MPa。隨著測試溫度的逐漸升高，CeB6塊體的電阻率也是逐漸增大的。熱發(fā)射結(jié)果表明當(dāng)陰極溫度為1700℃，樣品最大發(fā)射電流密度為18.45A·cm-2，樣品的最小有效逸出功為3.05 eV。
　　在SPS基礎(chǔ)上，采用光學(xué)區(qū)熔技術(shù)制備了高質(zhì)量、全致密的CeB6單晶體，借助單晶X-ray衍射、拉曼光譜以及搖擺曲線等技術(shù)對單晶結(jié)構(gòu)與質(zhì)量進(jìn)行了表征。單晶的維氏硬度為20.16 GPa，抗彎強(qiáng)度為567.8