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本课题组对单元镧钼阴极进行了较为系统的研究，以取代传统Th-W阴极，并制作了发射稳定的工作电压4.5V的碳化镧钼阴极6T51管。为了拓宽系列稀土钼阴极的应用，本论文尝试研究一种新型复合镧钪钼阴极材料。 首先探索了镧钪钼阴极材料的制备与加工工艺，采用固液掺杂方式掺杂，经还原后获得设计成分的Mo-La2O3-Sc2O3粉末，低温中频烧结后进行塑性加工获得实验所需的Mo-La2O3-Sc2O3丝材。加工后获得的丝材经1973K退火后，韧性好，满足电子管阴极加工要求。 根据前期制作的工作电压4.5V的碳化镧钼阴极6T51管阴极特点，本论文在保证工作温度不变的前提下，设计工作电压为6.3V的电子管镧钪钼阴极丝。利用制备的阴极丝，本实验先后制作了三种不同碳化镧钪钼阴极6T51管，通过对其发射性能测试研究，发现阳极对阴极发射性能有很大影响，所以，本论文优化碳化镧钪钼阴极6T51管的阳极去气工艺。利用优化的工艺规范制作的工作电压6.3V碳化镧钪钼阴极6T51管，发射性能良好，其电性能参数和寿命都符合实际产品要求，并将其试用于实际产品客户，得到初步实用。 为了更加全面了解镧钪钼阴极工作特点，本论文尝试将其应用于TM928管。通过多次实验，本论文探索了合理的TM928管镧钪铝阴极碳化工艺。对制作的TM928管进行性能测试，确定了碳化镧钪钼阴极TM928管的工作电压为4.5V。测试结果还表明碳化镧钪钼阴极TM928管的热电子发射性能达到Th-W阴极同类型电子管的技术要求。 采用扫描电镜对碳化镧钪钼阴极进行显微组织结构和成分分析。碳化良好的镧钪钼阴极碳化层为疏松多孔的Mo2C块状组织，其中有许多垂直于丝轴方向的晶界与孔洞串，相互贯通直至阴极表面。工作过程中，La2O3和LaScO3在碳化层中以微米级的颗粒方式富集于晶界、孔洞中。随着发射时间延长，碳化层晶粒长大变粗，晶界和孔洞串减少，晶粒以长方形为主；且随着发射时间延长，活性物质在碳化层和基体中含量都减少，但分布比较均匀。 初步探讨了碳化镧钪钼阴极发射行为，分析了其发射良好的原因。碳化镧钪钼阴极发射过程是：活性物质生成→活性物质沿晶界扩散到表面→活性物质表面扩散形成一定的覆盖度→活性物质蒸发。碳化镧钪钼阴极发射电流密度大，逸出功小，发射性能优异。其可能原因是：La与Sc固溶，产生的La-Sc覆盖在阴极北京工业大学工学硕士学位论文表面，使基底Mo逸出功下降，促使更多电子发射出来;一定量的Lasc03小颗粒同LaZO:常共存在于铝晶粒中，或者是团聚于晶界，这种结构使LaZO;周围缺陷富集，有利于LaZO:的扩散，进而使稀土的蒸发与扩散达到更长时间的平衡。