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稀土六硼化物(RB6)由于高熔点、低逸出功、强耐离子轰击性等优点,是工业上应用广泛的热电子发射阴极材料。六硼化铈(CeB6)作为其中杰出代表,具有比六硼化镧(LaB6)更低逸出功、更低蒸发率、更强的抗碳污染能力等,是一种更有潜力的热电子发射阴极材料。然而目前对于CeB6阴极的研究相对较少,因此有必要系统的考察该材料的制备技术与性能。基本此,本文结合放电等离子烧结技术(SPS)和光学区熔技术,制备了高质量的CeB6晶体,系统的考察了工艺参数对材料力学性能与电性能的影响规律。采用SPS技术制备了CeB6多晶块体,考察了烧结温度和压力对材料的力学性能的影响规律:在压力不变条件下,随着烧结温度增加,CeB6块体的致密度、维氏硬度以及抗弯强度也随之增加;当烧结温度不变,该材料的致密度、维氏硬度以及抗弯强度也是随着压力的增加而增大的。最佳烧结工艺参数为烧结温度为1900oC、烧结压力为50 MPa、保温5 min,该工艺条件下样品最大致密度为95.88%、硬度为19.37 GPa、抗弯强度为124.82 MPa。随着测试温度的逐渐升高,CeB6块体的电阻率也是逐渐增大的。热发射结果表明当阴极温度为1700oC,样品最大发射电流密度为18.45 A·cm-2,样品的最小有效逸出功为3.05 eV。在SPS基础上,采用光学区熔技术制备了高质量、全致密的CeB6单晶体,借助单晶X-ray衍射、拉曼光谱以及摇摆曲线等技术对单晶结构与质量进行了表征。单晶的维氏硬度为20.16 GPa,抗弯强度为567.87 MPa,其中单晶体抗弯强度相对于多晶,有了明显提升。通过对比(100)、(110)、(111)晶面的发射特性,发现(100)晶面发射性能最好:在外加电压1 KV、1600oC工作温度下,CeB6单晶(100)晶面发射电流密度为25.04 A·cm-2。