钨热电子发射材料的研究进展

钨热电子发射材料主要用作微波管、阴极射线管、等离子体装置和电子束设备的阴极,是电子产生的源泉,它的研究与应用已有多年历史。本文详细阐述了钨热电子发射材料的种类、性能特点、发射机制及其应用,总结了它们的发展历史和研究进展,提出了目前钨热电子发射材料的几个研究方向。稀土氧化物 钨热电子发射材料具有优越的发射性能,并可解决W ThO2 阴极材料的放射性污染,对综合性能更优的复合稀土氧化物钨热电子发射材料需要进一步深入研究。随着纳米技术的发展,纳米复合氧化物 钨热电子发射材料是目前钨热电子发射材料研究的热点。在发射过程中,如何保证发射电流的稳定性、均匀性是热发射研究的又一个研究方向。

Zr掺杂形式对钨电子发射材料组织性能的影响

采用中频感应加热烧结方法制备了W-1.5%La2O3-0.1%Y2O3-0.1%ZrO2和W-1.5%La2O3-0.1%Y2O3-0.08%ZrH2电子发射材料,烧结样品的致密度约为95.5%。热电子发射测试结果表明,添加氢化锆的热电子发射材料样品的零场发射电流密度大于添加氧化锆的样品,分析认为是添加的氢化锆在烧结时,发生分解,生成活性的Zr可以捕获钨晶界中的杂质氧,净化晶界,从而提高了电子发射;维氏显微硬度表明添加氢化锆样品的硬度高于添加氧化锆的样品,分析表明是氢化锆的添加有效改善了钨晶粒之间的结合性,提升了钨电子发射材料的硬度。利用SEM,EDS,XRD、金相显微镜等表面分析设备对样品进行了表征,样品结构显示添加氢化锆与添加氧化锆相比,不仅钨晶粒尺寸由13.63μm降至11.63μm,而且稀土相尺寸由1.87μm降至1.66μm,这种组织结构的变化有利于电子发射。