Просто. Надежно. Быстро.

Гексаборид церия

Цена: договорная
- от объёма, заполните заявку

Гексаборид церия (CeB6) — тугоплавкое керамическое соединение редкоземельного элемента с бором. Выпускается в виде порошка тёмно-синего цвета с характерным металлическим блеском; частицы имеют кубическую кристаллическую решётку. Основная область применения — производство термоэлектронных катодов для высоковакуумных приборов.

Гексаборид церия CeB6 — порошок

Физические свойства гексаборида церия CeB6

ПараметрЗначение
Химическая формулаCeB6
CAS12008-02-5
Молярная масса204,99 г/моль
Плотность4,80 г/см3
Температура плавления2552 °C
Кристаллическая структураКубическая (Pm3m)
Работа выхода~2,5 эВ
Рабочая температура катода~1450 °C
Растворимость в воденерастворим

Гексаборид церия — металлокерамика с электрической проводимостью, характерной для металлов. Сочетание тугоплавкости, низкой работы выхода и высокой эмиссионной эффективности делает CeB6 одним из ведущих катодных материалов для работы в высоком вакууме.

Химическая стойкость и допустимые рабочие среды

Гексаборид церия не растворяется в воде и органических растворителях. Устойчив к действию большинства неокисляющих кислот, в том числе соляной и серной. Реагирует с азотной кислотой (кроме концентрированной) и царской водкой.

Класс допустимых сред для CeB6:

  • нейтральные среды;
  • восстановительные атмосферы;
  • высокий вакуум — основная рабочая среда для катодных применений.

В окислительных средах при повышенных температурах материал разрушается. Именно поэтому катоды из CeB6 эксплуатируются исключительно в вакуумных условиях.

Состав порошка гексаборида церия

Теоретический стехиометрический состав CeB6: церий — 68,4%, бор — 31,6%. Для порошков, поставляемых в коммерческих целях, типичные требования к чистоте: содержание церия — не менее 67,4%, бора — не менее 31%, углерода — не более 0,1%. Наличие прочих неорганических и органических примесей нормировано в зависимости от квалификации (ч, ч.д.а., ос.ч.).

Применение гексаборида церия: термоэлектронные катоды

Основная область применения CeB6 — изготовление горячих катодов и покрытий горячих катодов для высоковакуумных электронных приборов. Работа выхода порядка 2,5 эВ обеспечивает высокую плотность тока эмиссии уже при температурах около 1450 °C. По сравнению с вольфрамовыми катодами:

  • яркость электронного пучка в ~10 раз выше;
  • ресурс в 10–15 раз больше.

Сравнение CeB6 с LaB6

Гексаборид церия нередко рассматривается в паре с гексаборидом лантана (LaB6) как альтернативный катодный материал. Ключевые различия, влияющие на выбор:

ПараметрCeB6LaB6
Работа выхода~2,5 эВ~2,5 эВ
Скорость испарения при T < 1850 Kнижевыше
Скорость испарения при T > 1850 Kсравнима / вышесравнима
Стойкость к углеродному загрязнениювышениже
Ресурс катодана ~50% большебазовый

Преимущество CeB6 по ресурсу обусловлено повышенной стойкостью к углеродному загрязнению поверхности эмиттера — одной из главных причин деградации LaB6-катодов. При рабочих температурах ниже 1850 K (1577 °C) CeB6 дольше сохраняет оптимальную форму заточки.

Области применения катодов CeB6

Катоды и покрытия катодов на основе гексаборида церия применяются в следующих типах оборудования:

  • электронные микроскопы — сканирующие (СЭМ) и просвечивающие (ПЭМ);
  • рентгеновские трубки высокой мощности;
  • установки электронно-лучевой сварки (ЭЛС);
  • системы электронно-лучевой литографии;
  • СВЧ-приборы вакуумной электроники — клистроны, лампы бегущей волны (ЛБВ);
  • лазеры на свободных электронах.

Для всех перечисленных применений общее требование — работа в высоком вакууме. Использование CeB6 в газоразрядных приборах не предусмотрено: принцип работы катода — термоэлектронная эмиссия, несовместимая с газовой средой.

Форма поставки порошка CeB6

Порошок гексаборида церия поставляется в различных гранулометрических фракциях в зависимости от технологических требований: крупнозернистые порошки используются в плазменном и газотермическом напылении, мелкодисперсные — в производстве спечённых катодных блоков и мишеней для магнетронного распыления. Стандартные фракции и квалификации уточняются при оформлении заявки.

Подробнее о редкоземельных соединениях церия — в описании металлического церия ЦеМ-1. Другие керамические порошки на основе боридов редкоземельных элементов представлены в разделе борид гадолиния.

Помогаем найти редкие марки сплавов

643 · Fox FFB-A · ZnAl · B 564 (N 06600) · A6061TDS · SF A5.14 (EQNiCrFe-7A) · L50131 · ISO AC-Al Si7Cu2 · SB 338 Grade 11 · B 148 (C 95800) · J463 (C 63000) · A23840 · Ni 6045 · CuSi3 · B Ni 8065 · AG 107 · A 928 (S 32750)