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真空电子器件在广播、电视、无线电通讯、空间导航、电子对抗、现代工业感应加热等国民经济领域中发挥着重要的作用。阴极作为真空电子器件的电子源，直接决定着真空电子器件的特性和使用寿命。在电真空器件中应用的最多的是热阴极，其中ThO2-W丝阴极材料是目前真空电子器件中主要使用的热阴极材料之一。ThO2-W丝阴极具有发射稳定性好的优点，但ThO2-W丝阴极的工作温度高、能耗大，更为严重的是钍是一种放射性元素，因此目前已经逐渐被淘汰，所以有必要制备一种新的阴极材料来代替ThO2-W丝阴极材料。本课题组前期研制的La2O3-Mo丝材阴极的发射性能已经达到甚至超过了ThO2-W丝阴极的发射水平，但阴极一直存在发射稳定性差、镧元素蒸发量大的缺点，无法大规模在实际生产中应用。 本论文在课题组前期研究的基础上对稀土钼阴极发射材料进行了更为深入的研究，用溶胶凝胶法制备了两种稀土氧化物掺杂钼粉，用粉末冶金和塑性加工的方法制备出稀土铝丝材。利用激光粒度测试仪、X射线衍射仪、扫描电镜和EDAX等研究了阴极材料的粒度分布、成分、微观形貌等。结果表明，溶胶凝胶法制备的稀土钼粉末颗粒较传统液固方法制备的粉末颗粒细小，平均粒径达到亚微米级。烧结的组织均匀细小，加工性能良好。然后对稀土钼阴极丝材的碳化工艺的进行了研究，总结出了最佳的碳化工艺路线。所制备的稀土铝丝材阴极具有很好的发射性能，碳化La2O3-Mo丝材阴极在1500℃b时的零场发射电流密度达到了0.90A/cm2，逸出功达到了2.59eV；在1500℃b时碳化La2O3-Y2O3-Mo丝材阴极的零场发射电流密度达到了0.95A/cm2，逸出功达到了2.53eV。 在此基础上，本文又利用熔炼的方法制备出对电子发射具有促进作用的碳化镧物质，后用机械合金化法制备出碳化镧掺杂钼粉，然后将碳化镧掺杂钼粉用放电等离子烧结的方法制备出碳化镧含量不同的四种碳化镧-钼热阴极。碳化镧-钼热阴极的发射性能随碳化镧含量的增加而逐渐变好，当碳化镧含量为3.5％时，在1400℃b下阴极的零场发射电流密度达到了0.96A/cm2，当碳化镧含量为10％时，在1400℃b下阴极的零场发射电流密度达到了3.02A/cm2。当碳化镧含量为5％时，阴极的逸出功达到了2.22eV。