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硼化铈 

发布时间:2024/04/20

硼化铈是一种无机化合物,化学式为CeB6,是由铈和硼元素组成的化合物。硼化铈具有多种应用,特别是在电子领域和材料科学中。其相对原子质量也是一个重要的参数,在研究和应用中有着重要的作用。六硼化铈(CeB6)因其较低的功函数使其成为电子发射率极高的阴极材料,比硼化镧阴极更耐碳污染同时寿命更长,广泛应用于电子显微镜、微波管、电子束刻蚀、电子束焊接、X射线管和自由电子激光中等领域中。六硼化铈晶体已经成功应用于台式扫描电子显微镜中,成为出色稳定的灯丝材料。

性质

六硼化铈通常的工作温度为 1450°C。六硼化铈,就像六硼化镧,在阴极工作期间会慢慢蒸发。CeB6 阴极在1850 K 的工作温度下可以保持其最佳形状更长时间,因此寿命更长。同时由于其蒸发速率比硼化镧大约慢 30%、硼化铈的热阴极涂层也就比硼化镧更加难以去除。

应用

六硼化铈主要用来做热阴极的涂层,或热阴极直接由六硼化铈晶体组成。六硼化铈(CeB6)和六硼化镧(LaB6)常常用来作为一些大电流热阴极涂层。六硼化物拥有较低的功函数,约在 2.5 eV 左右,同时对阴极污染有一定耐受性。硼化铈阴极在 1700 K 下有比硼化镧更低的蒸发率,但它们在 1850 K 时会变得一致甚至在该温度以上时蒸发率变得更高。硼化铈阴极由于其更高的抗碳污染性能使其有比硼化镧高出 50% 的寿命。硼化物阴极的亮度是钨阴极的十倍同时其寿命是钨阴极的 10–15 倍。一些实验室试验显示,CeB6 比 LaB6 更耐受碳污染的负面影响。它们常用在例如电子显微镜、微波管、电子束刻蚀、电子束焊接、X射线管和自由电子激光中。


硼化铈的结构

硼化铈具有特殊的晶体结构,属于立方体晶系。每个钟原子被六个硼原子包围,形成八面体的结构。硼化钟晶体的结构稳定且具有特殊的电子结构,这也为其在材料科学中的应用提供了基础。

硼化铈相对原子质量的意义

相对原子质量是指一个元素相对于质子的质量比值。对于复杂的化合物来说,相对原子质量可以用来计算不同原子在化合物中所占比例。硼化铈相对原子质量的知晓可以帮助我们更好地了解硼化铈这种化合物的组成和性质。

硼化铈相对原子质量的计算方法

要计算硼化铈的相对原子质量,我们需要知道铈和硼的原子质量。铈的原子质量约为140.116,硼的原子质量约为10.811。硼化铈中铈原子的数量为1,硼原子的数量为6。因此,硼化铈的相对原子质量可以计算如下:

(1X 140.116) + (6 X10.811) =220.542

因此,硼化铈的相对原子质量约为220.542。

硼化铈相对原子质量的应用

1.物质表征

硼化铈的相对原子质量可以用于表征和确定硼化铈的化学组成。通过测量硼化铈的质量和计算其相对原子质量,可以确定硼化铈中铈和硼的比例。这对于研究硼化铈的性质和应用非常重要。

2.硼化薄膜生长

硼化铈薄膜是一种重要的功能材料,在电子领域中有着广泛的应用。硼化铈薄膜的生长可以通过不同的方法实现,其中一个重要的参数就是控制硼化的相对原子质量。通过调节化学物质的比例和合成条件,可以控制硼化铈薄膜中铈和硼的比例,从而调节薄膜的性质和功能。

3.电子结构计算

硼化铈的电子结构对于理解其性质和应用具有重要意义。通过计算硼化铈的相对原子质量,可以帮助理论计算学家确定硼化铈的电子结构和能带结构。这些计算结果可以被用于解释实验观测数据,并指导设计新的硼化铈材料。

4.其他应用

硼化铈在其他领域中也有着广泛的应用,如催化剂、磁性材料等。在这些应用中,硼化铈的相对原子质量可以影响其性能和反应特性。了解硼化铈的相对原子质量有助于优化其性能并拓展其应用领域。