放电等离子固相烧结制备高密度LaB_6阴极性能

摘要

采用放电等离子烧结(SPS)技术,以碳化硼还原法制备的LaB_6粉末为原料,制备了高致密LaB_6多晶块体阴极,并系统研究了烧结温度、压力对LaB_6烧结样品的物相、结构和性能的影响.确定了SPS烧结LaB_6的最佳工艺为:压力50 MPa,烧结温度1 650 ℃,保温时间10 min.实验结果表明:与其它LaB_6多晶制备方法相比,SPS制备得到的LaB_6烧结块体的力学及发射性能均有大幅提高,样品相对密度达到96.2%,维氏硬度达到1 720 kg/mm~2,抗弯强度达到203.2 MPa.样品在1 520 ℃温度下发射电流密度达到17.41 A/cm~2,功函数为2.40 eV.SPS制备法显著降低了LaB_6的烧结温度,缩短了烧结时间.