どうやってに高く準備するパフォーマンス l六ホウ化アンタン (LaB6)
六ホウ化ランタン（LaB6）は、現在最高の熱陰極材料として認められており、低い逃避仕事、良好な化学的安定性、高融点、高硬度、高放出電流密度、およびイオン衝撃に対する強い耐性などの特性を備えています。 LaB6は幅広い用途があり、レーダー、航空宇宙、電子産業など、20を超える軍事およびハイテク分野で成功裏に使用されています。 その製品シリーズには、主に粉末、多結晶、単結晶の3種類があります。 特に、六ホウ化ランタン単結晶は、高出力電子管、マグネトロン、電子ビーム、イオンビーム、加速器カソードの製造に最適な材料です。
物理的および化学的性質 LaB6
六ホウ化ランタンの存在範囲：B 85.8-88（wt）%を含む場合、B 85.8%を含む場合は紫色、B 88%を含む場合は青色です。密度は4.7g/cm3、室温抵抗は15-27μΩ、ビッカース硬度は27.7GPa、仕事関数は2.66eV、発光定数は29A/です。平方センチメートル·K2.
六ホウ化ランタンは不透明で、乾燥すると淡い赤紫色に、湿ると濃い赤色になります。六ホウ化ランタンは、図 1 に示すように、立方晶系の結晶構造を持っています。
図1 LaB6の結晶構造
図から、六ホウ化ランタンの立方結晶の構造特性は次のようになることがわかります。
1) ホウ素原子は、より大きなランタン原子を含む三次元立方フレームワーク構造を形成します。
2) ホウ素骨格は八面体であり、立方体の各頂点にはホウ素原子骨格によって形成された八面体があり、その頂点によって互いに接続されています。
3) 各ホウ素原子は 5 つのホウ素原子と隣接しており、そのうち 4 つは八面体内に、1 つは立方体の主軸の 1 つの方向に隣接しているため、配位数が 5 の同極格子構造を形成します。
4) 各ホウ素原子には 5 つの結合に割り当てられた 3 つの価電子があります。
5) ホウ素格子に閉じ込められた金属原子の配位数は 24 です。
ホウ化物の結晶構造により、その独特の特性が決まります。
1) ホウ素原子間の結合力が強い（格子定数4.145Å）ため、融点が2210度の難融性化合物です。
2)室温では、硝酸と王水とのみ反応します。酸素は600-700度でのみ酸化されます。
3) ある温度範囲内では、膨張係数はゼロに近づきます。
4) 空気中での安定性が良好で、使用中の表面汚染は真空熱処理により修復できます。
5) イオン衝撃に対する耐性が優れており、高い電界強度にも耐えることができます。
6) 金属原子とホウ素原子の間には原子価結合がないため、金属原子の価電子は自由です。そのため、ホウ化物は導電性が高く、六ホウ化ランタンの抵抗は金属鉛とほぼ同じです。その抵抗率の温度係数は正です。
7) 六ホウ化物が高温の耐火金属と接触すると、ホウ素が金属の格子に拡散し、金属と格子間ホウ素合金を形成します。同時に、ホウ素の骨格が崩壊し、金属原子が蒸発します。
8) ホウ化物を一定の温度まで加熱すると、結晶表面の金属原子が蒸発しますが、格子内部から拡散する金属原子によってすぐに補充され、ホウ素骨格は変化しないため、表面活性物質の損失が最小限に抑えられます。
上記の利点により、LaB6 は現代の技術で電子部品に使用され、民間および防衛産業で広く使用されています。
1) 電子放出カソード。電子の逃避作業が少ないため、中温で最高の放出電流を持つカソード材料、特に高品質の単結晶が得られ、高出力電子放出カソードに最適な材料です。
2) 高輝度点光源。
3) 安定性が高く、長寿命のシステム部品。その優れた総合性能により、電子ビーム彫刻、電子ビーム熱源、電子ビーム溶接ガン、加速器などのさまざまな電子ビームシステムに適用でき、エンジニアリング分野の高性能部品の製造に使用できます。
の準備 LaB6
（１）LaB6粉末の調製
1) 純元素合成法
この方法は初期の研究方法であり、状態図の研究には適していますが、実際の生産アプリケーションには適していません。
2) Laを含む化合物とBを含む化合物の合成
この方法は工業的な方法であり、反応物に応じて異なる反応式があります。
3) 純粋なBによるLa化合物の還元
（２）LaB6多結晶材料の作製
LaB6多結晶は、一般的に焼結法とホットプレス法で製造されます。サンプルに空隙がある場合は、焼結法でしか製造できません。LaB6、ZrB2、またはZrCるつぼを使用した焼結。Bの浸透を防ぐため、Bるつぼの使用はお勧めできません。通常は水素雰囲気で焼結します。ホットプレス圧力は400気圧、温度は2000度、保持時間は1-2時間です。ビレットのサイズは通常、φ100mm×30mmです。
（３）LaB6単結晶の作製
現在、単結晶の製造方法は、ゾーン溶融法、溶媒法、気相法に大別されます。
1) ゾーン溶融法
ゾーン溶融法は、希土類ホウ化物単結晶を製造するために最も一般的に使用される方法である。LaB6電極放射材料としてLaB6を作製するには、高純度の単結晶を作製する必要がある。LaB6中の不純物と放射電極としての寿命との間に正確な関係は見つかっていないが、LaB6の純度が高いほど、LaB6純度が高いほど、耐用年数が長くなります。したがって、高純度の材料を準備することは非常に意味があります。
高純度のLaB6図2に示すように、不活性ガスで保護されたるつぼを使用しない懸濁帯溶融法が一般的に採用されています。
図2 ゾーン溶融法の模式図
単結晶を製造するためのゾーン溶融法には、高周波加熱、電子ビーム加熱、アーク加熱、レーザービーム加熱などがあります。
2) 溶媒法
溶媒法は単結晶を作製するための基本的な方法でもある。LaB6これには、アルミニウム溶媒法と希土類溶媒法の 2 つの方法があります。この 2 つの方法は似ていますが、後者は下の図に示すように、アルミニウムの代わりに希土類元素を使用します。
図3 アルミニウム溶媒法の模式図
3) 気相沈殿法（CVD法）
気相沈殿法は、気体物質を使用して固体材料の表面で化学反応を起こし、固体沈殿物を生成するプロセスです。その原理の概略図は次のとおりです。
図4 CVD法の原理の模式図
CVD法によるLaB6の製造に適用可能な化学反応式は次のとおりです。
HNREは、炭化ホウ素原料の前処理とLaB6粉末の化学精製により、純度99%以上のLaB6粉末の製造に成功しました。また、高密度LaB6多結晶ブロックの温度圧力二重勾配焼結プロセスも開発しました。多結晶バルクの密度は95%以上、粒径は約20μmです。LaB6多結晶ブロックで作られた当社の中空陰極は、高放出電流密度、長い陰極寿命、安定した陰極性能という特徴を備えています。