崔颖[1]2004年在《稀土钼阴极材料的微观结构与性能研究》文中提出本论文在课题组前期研究的基础上对稀土钼阴极发射材料进行了更为深入的研究 用一种新的方法 溶胶凝胶法制备了多种稀土钼粉末材料 并与液固掺杂法制备的稀土钼粉末材料相比较 探索和改进了制备的工艺 采用冷等静压压制 氢气气氛烧结方法制成了稀土钼热发射和次级发射体材料 测试了其热发射及次级发射性能 利用 TG-DTA XRD SEM AES 和激光粒度测试仪研究了材料的成分 微观形貌 粒度分布 表面分析 并与用传统液固掺杂法制备的材料进行了发射性能的比较 对稀土钼次级发射材料的发射机理进行了初步的探讨 提出了一种稀土钼次级阴极电子输运的理论模型 研究了材料的结构与次级发射性能之间的关系 研究结果表明 溶胶凝胶法制备的稀土钼粉末颗粒较传统液固方法制备的颗粒细小 平均粒径约为 100nm 稀土氧化物可与碳化钼反应生成单质钼 稀土种类不同 二者的反应温度不同 用溶胶凝胶法制备的稀土钼热阴极材料具有良好的热发射性能 其中碳化La-Mo 阴极 1500 时的电流发射密度可达到 7.96A/cm2 通过对它们的微观结构的研究发现 溶胶凝胶法制备的烧结体材料中稀土分布及大小更加均匀 颗粒基本在 80nm 左右 这种均匀弥散分布的细小稀土粒子更容易在阴极体内扩散和补充 同时发现碳化的 La-Mo 阴极具有优良的抗暴露大气的性能 稀土氧化物在空气中的稳定性与其种类有关 其中 La2O3稳定性最差 及易与空气中的 H2O 和 CO2反应生成复杂稀土化合物 稀土氧化物可与碳化钼反应生成单质钼 稀土种类不同 二者的反应温度不同 溶胶凝胶法制备的稀土钼次级阴极材料也具有良好的次级发射性能 其中Y-Mo 次级阴极的最大次级发射系数达到 2.63 比传统液固方法制备的 Y-Mo 阴极的次级发射的发射系数有了很大的提高 满足了磁控管对阴极材料的次级发射系数 2.0 以上的应用要求 次级发射系数与材料表面的稀土含量有关 随着稀土含量的增加 材料的次级发射系数有增长的趋势 另外 通过对碳化的稀土钼次级阴极研究发现 碳化不利于次级发射 根据一系列的稀土钼次级发射现象推断稀土钼次级发射的电子输运模型为 - I -
诸定昌[2]2016年在《稀土钼冷阴极材料的微观结构与性能研究》文中提出冷阴极紫外线灯中通过掺有稀土氧化物成分的钼阴极组件取代传统的镍阴极电极组件,通过新材料的更替将传统的热阴极放电过渡到冷阴极放电的基础上,可以达到更高功率,更好地杀菌和防紫外线辐射,更趋可靠性与稳定性的目的。文章通过对比热阴极材料和冷阴极材料,对稀土钼冷阴极材料的微观结构及具体性能进行了研究。
杨建参[3]2000年在《稀土钼/钨热电子发射材料显微结构及其性能表征》文中认为本研究采用高分辨扫描电镜、透射电镜对稀土钼／钨阴极材料的显微结构进行了系统研究；利用本课题研究组设计研制的电子发射测量仪对La2O3-Mo，La2O3-Sc2O3-Mo，La2O3—Y2O3-Mo叁种阴极(以下称镧—钼阴极、镧钪—钼阴极、镧钇—钼阴极)的发射性能进行了测量；利用经改造后的俄歇电子能谱仪“原位”分析了发射性能较好的镧钪钼阴极在不同温度下表面活性元素的变化情况。最后探讨了材料微观结构、活性物质的表面扩散及其与发射性能之间的关系。 对镧—钼阴极、镧钇—钼阴极、镧钪—钼阴极的发射性能进行了测量分析，发现复合稀土添加钼阴极的发射性能好于单元稀土添加钼阴极，镧钪—钼阴极的发射性能好于镧钇—钼阴极的发射性能。 利用高分辨扫描电镜、透射电镜对稀土—钼阴极和稀土—钨电极的显微结构进行了观察分析，发现基体晶粒大都为等轴晶，在晶界处偏聚着微米级的稀土氧化物，仔细观察基体晶粒内部，可以发现有许多弥散分布的纳米级小颗粒，尺度范围从几十纳米到二百纳米不等，电子能谱分析表明是富集稀土的第二相，通过衍射花样标定，判定这种纳米第二相是稀土氧化物。上述研究表明不论是在稀土—钼阴极还是在稀土—钨电极中，稀土氧化物的存在形式有两种，一种是微米级的颗粒偏聚于晶界处，另外一种是弥散分布于基体晶粒的纳米小颗粒。 分析发射实验前后阴极表面的形貌和成分变化，观察到，在发射过程中，高温，高电场作用下，阴极表面发生了回复和再结晶过程，表面组织微晶化，同时发射实验后稀土氧化物在表面的分布均匀。AES深度剖面分析表明发射性能的提高是与发射过程中超额稀土元素的产生相对应的。 通过改造美国PHI公司的PHl550俄歇电子能谱仪，实现了试样的“原位”加热和分析。利用该系统完成了镧钪—钼阴极随温度升高表面活性元素富集偏聚的实验，结果表明元素镧在1000℃时，向表面扩散比较明显，同温度下氧含量也是同步增长的。而在高于1250℃时，镧含量依然上升，而氧含量变化已经不大，故可以认为这是超额镧生成的温度，元素钪在从800℃加热到1290℃，其含量基本没有变化，说明在这种材料中，钪元素向表面的扩散不明显。 最后讨论了材料微结构、活性物质扩散以及阴极发射性能间的关系。阴极表面的空隙有利于活性物质的扩散；纳米尺度的稀土氧化物自身能量高，易于克服扩散激活能而进行扩散；发射过程中阴极表面的微晶化使表层晶界增多，活性物质扩散通道增多，利于扩散进行。体内活性物质向表面的快速扩散使在一定温度下，阴极能够维持一定覆盖度，故阴极的发射性能也会有较好的发射稳定性。
李洪义[4]2003年在《稀土—钼金属陶瓷电子发射材料的研究和应用》文中进行了进一步梳理本论文在课题组前期研究的基础上对稀土钼次级发射材料进行了更为深入的研究，通过常规的粉末冶金的方法制备了稀土钼次级发射材料，制成了阴极试样，研究了其次级发射性能；首次利用SPS快速烧结的方法制备了稀土钼次级发射材料的阴极试样，研究了此种方法制备的烧结体的微观结构及其次级发射性能，对稀土钼次级发射材料的发射机理进行了初步的探讨，研究了材料的结构与次级发射性能之间的关系。利用XRD、SEM、TEM、AES和激光粒度测试仪研究了材料的成分、微观形貌、粒度分布、表面分析以及材料体内的元素分析；最后利用水溶液掺杂H_2还原的方法制备了稀土钼次级发射材料的混合粉末，采用冷等静压的压制、氢气气氛烧结阴极用体材料、经机械加工成功地制备了实用于2055型号磁控管的阴极材料。进行了实际的整管发射实验。 研究结果表明，稀土钼次级发射材料的阴极试样的最大次级发射系数达到2.45，满足了磁控管对阴极材料的次级发射系数2.0以上的应用要求。次级发射系数与材料表面的稀土含量有关，随着稀土含量的增加，材料的次级发射系数有增长的趋势。因SPS快速烧结制备的稀土钼次级发射材料具有晶粒细小、元素分布均匀等优点，该种方法制备的材料容易在表面形成稀土元素的富集，从而有利于提高材料的次级发射性能。实验结果显示SPS快速烧结制备的材料经过1600℃的高温激活后，在材料的表面形成了一约为5um的稀土氧化物薄膜，材料的最大次级发射系数高达3.84。但实验中同时发现了材料表面氧化层出现了开裂现象。 将新研制的钼基稀土氧化物阴极材料装入2055型5cm同轴磁控管，发射测试表明满足了起振的要求，成功的输出了功率，与现用的Ba-W阴极电参数相近。钼基稀土氧化物阴极材料的热发射能力尚待提高，频谱还需改进，前言抖动性 北京工业大学工学硕士学位论文较大，需进一步改善，该种新型阴极在装管中的最佳处理规范需进一步摸索，并进行长时间工作的稳定性寿命实验。
李娜[5]2005年在《复合稀土钼次级电子发射材料的制备与性能研究》文中认为本论文以研制有效实用的次级电子发射材料为目的,对稀土钼阴极材料的工艺及成分进行了系统的研究。从不同的粉末制备方法(固固掺杂、液固掺杂和Sol-gel)和不同的烧结温度(1300℃、1400℃和1500℃)的角度对相同成分的La2O3-Y2O3-Mo 次级电子发射材料的制备工艺进行了分析比较,研究了活化处理工艺对于材料的影响。采用Sol-gel法制备了不同成分的La2O3-Y2O3-Mo(LaYMo)系和CeO2-Y2O3-Mo(CeYMo)系混合粉末,结合放电等离子快速烧结(SPS)制成烧结体样品,进行分析与研究。应用XRD、SEM、EDS、激光粒度分析仪等实验手段研究了样品的成分、微观形貌、粒度分布与元素分布等。不同的粉末制备方法结合SPS 烧结制备的稀土钼次级电子发射材料的研究表明,Sol-gel 制粉SPS 烧结体的次级电子发射性能最好,固固掺杂样品的最差,1500℃为理想的烧结温度,对次级电子发射材料的活化处理明显提高了次级电子发射系数δm。对LaYMo 系及CeYMo 系次级电子发射材料的研究显示,Y2O3的掺入对于材料的组织细化作用明显优于La2O3及CeO2。伴随样品中Y2O3含量的升高,材料的微观组织更为细小,元素分布的均匀性更好,显微硬度值逐渐升高。在LaYMo4(La2O3 与Y2O3 的质量比为1:3,WMo=70%)和LaYMo5(La2O3 与Y2O3 的质量比为1:6,WMo=70%)样品的粉末和烧结体中,观察不到La2O3的衍射峰。研究表明,样品中存在La3+代替Y2O3晶格中的Y3+的置换固溶现象。在LaYMo 系中,LaYMo4 样品的次级电子发射性能最优。而CeYMo 样品具备较优的次级电子发射性能,在最佳激活温度激活后,δm 均在3.50 以上。其中CeYMo4 样品(CeO2 与Y2O3 的质量比为1:2,WMo=70%),在1200℃激活后,δm 达到11.11 的最高值。文中,对本类次级电子发射材料的热发射性能也进行了初步研究。
李洪义, 王金淑, 周美玲, 杨飒, 陶斯武[6]2003年在《稀土钼SPS烧结体阴极的次级发射性能和微观结构研究》文中指出利用湿法冶金的方法制备了稀土 钼粉末,然后用SPS快速烧结的方法制备了稀土 钼烧结体阴极材料,并测试了材料的发射性能。通过XRD和SEM对材料进行了物相、元素分布与含量的研究。测试结果表明用SPS烧结方法制备的稀土-钼阴极材料的次级发射系数达到3.84,比常规烧结方法制备的阴极材料的次级发射系数(2.92)大很多。用SPS烧结的方法可得到晶粒比较细小且分布比较均匀的烧结体,并发现材料经过1600℃的高温激活后稀土元素将富集于材料的表面,在表面形成一厚为5μm左右的稀土氧化物薄膜。
王金淑, 刘伟, 杨帆, 梁文龙, 王亦曼[7]2013年在《稀土-钼/钨基电子发射材料的研究进展》文中进行了进一步梳理本文通过粉末冶金法制备稀土-钼/钨基阴极。采用氢气高温烧结和放电等离子烧结(SPS)等方法制备La2O3-Y2O3-Mo金属陶瓷阴极,分别测试两种阴极材料的二次电子发射性能。SPS烧结的La2O3-Y2O3-Mo阴极颗粒更加细小且二次电子发射性能更为优异。蒙特卡洛计算结果显示,阴极的二次电子发射模式与晶粒尺寸密切相关。晶粒尺寸的减小降低了稀土氧化物的正电荷效应,从而有利于二次电子向真空逃逸。具有亚微米结构且氧化钪均匀分布的钪钨基扩散阴极热电子发射性能优异,测试其连续波状态下的发射性能,950℃b时直流电流密度可达73A/cm2。阴极表面分析结果显示,激活后阴极表面覆盖Ba-Sc-O活性层,且纳米粒子均匀分布在W晶粒的生长台阶上,从而提高阴极发射性能。
刘帆[8]2012年在《稀土-钼阴极二次电子发射性能研究》文中研究指明运用液固、液液、固固掺杂等方法制造稀土氧化物,并掺杂钼粉,而后运用等离子体的快速烧结与常规的高温、压制的烧结分别制造稀土-钼金属陶瓷的材料,同时应用金相显微镜与发射性能测试的方法对这些样品的微观结构和二次的电子发射的性能实施研究。结果显示稀土的氧化物混合均匀掺杂和组织上的细化,将有助于提高材料的发射性能。在实行高温的氢气处理后,会让这些样品的激活温度大幅度的降低,而发射系数就会大幅度的提高。
刘伟, 王金淑, 高非, 任志远, 周美玲[9]2011年在《稀土-钼阴极二次电子发射性能研究》文中认为采用固固掺杂、液固掺杂和液液掺杂方法制备了稀土氧化物掺杂钼粉,随后利用等离子体快速烧结(spark plasma sinterin,SPS)和传统的压制与高温烧结分别制备稀土-钼金属陶瓷材料,利用金相显微镜、发射性能测试方法对样品的微观结构和二次电子发射性能进行了研究。结果表明:稀土氧化物均匀掺杂和组织的细化有利于材料发射性能提高。经过高温氢气处理,使得样品激活温度大幅降低,发射系数大幅提高。
王金淑, 李洪义, 周美玲, 杨飒, 陶斯武[10]2003年在《影响稀土氧化物-钼阴极次级发射性能的因素》文中认为通过不同的工艺制备了稀土氧化物 钼(RE2O3 Mo)阴极材料的次级发射体,测定了材料的次级发射性能,采用SEM和能谱分析等手段研究了材料的微观结构。实验结果表明,影响材料次级发射性能的因素有:材料的化学成分、掺杂方式、烧结方法、热激活温度等。所有利于提高材料表面稀土氧化物含量的因素均可以提高材料的次级发射性能,这是因为稀土氧化物中的自由电子比较少,由一次电子激发出的二次电子在离开材料时,与材料体内自由电子碰撞的机会就小,而提高材料的次级发射性能。
参考文献：
[1]. 稀土钼阴极材料的微观结构与性能研究[D]. 崔颖. 北京工业大学. 2004
[2]. 稀土钼冷阴极材料的微观结构与性能研究[J]. 诸定昌. 中国高新技术企业. 2016
[3]. 稀土钼/钨热电子发射材料显微结构及其性能表征[D]. 杨建参. 北京工业大学. 2000
[4]. 稀土—钼金属陶瓷电子发射材料的研究和应用[D]. 李洪义. 北京工业大学. 2003
[5]. 复合稀土钼次级电子发射材料的制备与性能研究[D]. 李娜. 北京工业大学. 2005
[6]. 稀土钼SPS烧结体阴极的次级发射性能和微观结构研究[J]. 李洪义, 王金淑, 周美玲, 杨飒, 陶斯武. 功能材料. 2003
[7]. 稀土-钼/钨基电子发射材料的研究进展[C]. 王金淑, 刘伟, 杨帆, 梁文龙, 王亦曼. 中国电子学会真空电子学分会第十九届学术年会论文集（下册）. 2013
[8]. 稀土-钼阴极二次电子发射性能研究[J]. 刘帆. 河南科技. 2012
[9]. 稀土-钼阴极二次电子发射性能研究[J]. 刘伟, 王金淑, 高非, 任志远, 周美玲. 稀有金属材料与工程. 2011
[10]. 影响稀土氧化物-钼阴极次级发射性能的因素[J]. 王金淑, 李洪义, 周美玲, 杨飒, 陶斯武. 中国稀土学报. 2003