Gd掺杂CeB_6基阴极材料的制备及性能

以CeB_6和GdB_6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Gd_xCe_(1-x)B_6(x=0.0~1.0)多晶块体。系统研究了Gd掺杂对Gd_xCe_(1-x)B_6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Gd_xCe_(1-x)B_6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Gd_(0.1)Ce_(0.9)B_6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101.57 A·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GdB_6和CeB_6块体的热发射性能。