Бориды - Самсонов Г.В.
Скачать (прямая ссылка):
•**¦ Состав гектаборидов лежит в области MeBjQ^l]Qg. Гектабориды La, Ce, Pr,
По данным работы [213], при 1600° К, LaB6 имеет плотность тока /'=1,34 а/см2, эффективную работу выхода q>=2,71 эв, а при 1800° К /-7,15 а/см2, ф=2,85 эв,
Удельная электронная эмиссия а и скорость испарения Ь при различных; температурах составляют [428]:
Т, 0K 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200
а, а[см* 0,4 1,0 3,0 8,5 25 100 400
Ь, г1(см*-сек) 1.10-*и 1.10-1° Ы0-» 9-10-» ТЛО"» 6-Ю-' 4-10-*
По другим данным, скорости испарения различаются на два порядка й составляют при 2000° К. например, 1,536-Ю-8 г/(см2-сек) [258].
Г. А. Кудинцева и др. [162, 164] исследовали работу выхода катода.из LaB6 с присадками W, Ti, Re, Ir (около 10 масс.%). Наиболее высокие эмиссионные свойства получены для систем LaBe+Ti, LaBe+W (табл. 62).
182
Продолжение табл. 1>9
і
Термоэмиссионные Оптические Прочностные
Работа выхода, эв Постоянная Ричардсона , о/(с«2Х Хград') Коэффициент вторичной эмиссии Коэффиг-цнент излучения, при Л=0,655 Цвет Микротвердость, кГ/мм' Предел прочности при изгибе,
~- — ¦ V
2,5 0,7 Черный 3080
*—' Черный ь-» 2410 ±50 [951]
3,0 0,36 *А 0,8 0,7 Синий Черный T-* т— 2460±50 {951J
Nd, Eu синтезировать не удалось [951].
Катоды с добавками вольфрама и титана обладают в два раза большей эмиссией, чем катоды из чистого LaB6, и сохра* няют долговечность и устойчивость К отравлению, характерные для катодов из гексаборида лантана. В этой же работе показано, что пленка лантана на LaB8 при внешнем напылении реально существует до температур порядка 16000K и снижает работу выхода катода из LaB6.
Таблица 61
91
Таблица 60
Температура перехода боридов РЗМ Значения характеристической темпера-в парамагнитное состояние [888, 889] туры в0 для некоторых боридов [501J
Борид г. °к Борид г, °к
CeB6 PrB6 NdB6 EuB6 GdB6 TbB6 DyB6 —76 —68 —42 +9 —55 —35 —21 YbB6 GdB4 DyB4 HoB4 ErB4 TmB4 —2 —50 —21 —21 —11 —23
Борид
CaB6 YB6 LaB6 CeB6 PrB6 NdB6 YbB6 ThB6
700 570 710 520 780 650 450 530
Борид
TbB12
DyB12
HoB12
ErB12
TmB12
LuB12
UB12
810 920 870 1000 790 830 740
183!
Таблица 62
Работа выхода катодов q>r на основе гексаборида лантана с присадками
Материал катода т, °к Фу , зв Материал катода т, °к Фу , 9в
LaB6+W 1530 2,42 LaB6-|-Ti 1450 2,2
1700 2,57 1650 2,44
1840 2,67 1840 2,64
LaB6+Ir 1450 2,77 LaB6 1600 2,56
1650 2,98 1700 2,64
1770 3,06 1780 2,74
1860 2,80
Автоэлектронная эмиссия гексаборида лантана, т. е. так называемая холодная эмиссия с острия (диаметр закругления около 3—5 мкм) из эмиттера при наложении электрического поля, показывает большую эмиссионную устойчивость борида. С такого острия получают автоэмиссионный ток плотностью до 106 а/см2 (плотность автоэмиссионного тока для острия из вольфрама составляет 105 а/см2 [428]). В дальнейшем необходимо изучить возможность улучшения эмиссионных свойств LaB6 при уменьшении в нем примесей редкоземельных элементов [85]. 1
Теплоемкость LaB6, определенная калориметрическим методом до 12000C [428], составляет:
Интервал температур, 0C 245—20 430—20 620—20 830—20 1020—20 1210-20
Теплоемкость, ккалі(г-град) 0,1465 0,155 ' 0,165 0,175 0,186 0,195
С учетом этих данных уравнение теплоемкости имеет вид ср = 21,73 + 20,4- 10~3Г калЦмоль-град).
В работе [109] для интервала температур 1100—2200° К найдено:
Я— Я2 98,15 = 0,49027+ 16,150- 10~Br2— 1997,271-1 —
— 152,11 кдж/кг;
ср = 0,4902 + 32,3- 10-в t + 1997.2Г-2 кджЦкг-град).
Экспериментальные и расчетные данные по энтальпии приведены в табл. 63. В работе [82] показана температурная зави-
184
Таблица 63
Экспериментальные и расчетные данные по энтальпии LaB8 [109]
Т, 0K г, °к Hj-H2QS1IS, кдж/кг
зксп. расч. эксп. расч.
1100 569 581 1681 1135 1127
1125 600 602 1725 1174 1173
1178 646 648 1750 ' 1195 1199
1243 706 705 1810 1260 1263
1284 742 742 1875 1336 1333
1321 777 775 1937 1401 1402
1371 821 822 1983 1453 1454
1434 879 881 2012 1486 1487
1454 899 900 2025 1503 1501
1514 954 959 2076 1559 1560
1553 996 997 2151 1659 1648
1589 1030 1033 2190 1659 1695
1634 1075 1078 ¦ 2223 1737 1734
симость истинных коэффициентов термического расширения а = осо +(Xi* и вкладов ос0 и осі для ряда гексаборидов (табл. 64). При магнитных исследованиях обнаружены диамагнитность борида лантана и трехположительная эффективная валентность [428].
Компактные изделия из гексаборида лантана изготовляют обычно горячим прессованием или методом холодного прессования с последующим спеканием в вакууме или защитной газовой среде при 2073—2423° К [258].
По данным работы [6], наиболее благоприятные температуры, обеспечивающие относительную плотность изделий до 0,97, составляют 2223—2323° К при давлении прессования 5 Т/см2. Прочность этих образцов при изгибе составляет 1290 кГ/см2. При пористости 18—20% (?»=850+960 кГ/см2 [258]. Так как в процессе спекания в вакууме борид испаряется, образцы целесообразно засыпать порошком того же борида [258]. Испарение LaBe стехиометрического состава происходит молекулярными комплексами. .Недостатки упомянутых методов — невозможность получения изделий с отношением высоты к диаметру свыше 4—5 и неравномерное распределение плотности по объему.
