Aplicarea materialelor de pământ rare în tehnologia militară modernă

Pământuri rare,Cunoscut sub numele de „comoara” de materiale noi, ca material funcțional special, poate îmbunătăți mult calitatea și performanța altor produse și sunt cunoscute sub numele de „vitaminele” industriei moderne. Acestea nu sunt utilizate doar pe scară largă în industrii tradiționale, cum ar fi metalurgia, petrochimia, ceramica de sticlă, filarea lânii, pielea și agricultura, dar joacă și un rol indispensabil în materiale precum fluorescență, magnetism, laser, comunicare cu fibră optică, energie de stocare a hidrogenului, superconductivitate, etc. Aerospațial și industria nucleară. Aceste tehnologii au fost aplicate cu succes în tehnologia militară, promovând foarte mult dezvoltarea tehnologiei militare moderne.

Rolul special jucat dePământ rarNoile materiale din tehnologia militară modernă au atras atenția ridicată din partea guvernelor și a experților din diferite țări, cum ar fi listate ca un element cheie în dezvoltarea industriilor de înaltă tehnologie și a tehnologiei militare de către departamentele relevante ale țării precum Statele Unite și Japonia.

O scurtă introducere laPământ rarS și ​​relația lor cu apărarea militară și națională
Strict vorbind, toate elementele rare ale pământului au anumite aplicații militare, dar rolul cel mai critic pe care îl joacă în domeniul apărării naționale și în domeniile militare ar trebui să fie în aplicații precum laser, orientare laser și comunicare cu laser.

AplicareaPământ raroțel șiPământ rarFier ductil în tehnologia militară modernă

1.1 AplicareaPământ rarOțel în tehnologia militară modernă

Funcția include două aspecte: purificarea și aliere, în principal desulfurizare, deoxidare și îndepărtare a gazelor, eliminând influența impurităților nocive ale punctului de topire scăzut, rafinarea cerealelor și structurii, afectând punctul de tranziție de fază a oțelului și îmbunătățind gradul său și proprietățile mecanice. Personalul științei și tehnologiei militare a dezvoltat multe materiale rare pe pământ adecvate pentru a fi utilizate în arme prin utilizarea proprietățilorPământ rar.

1.1.1 Oțel de armură

Încă de la începutul anilor 1960, industria armelor din China a început să cerceteze aplicarea pământurilor rare în oțel și oțel de armă și a produs succesivPământ rarArmor Steel, cum ar fi 601, 603 și 623, care se bazează într -o nouă eră a materiilor prime cheie pentru producția de rezervoare în China, pe baza producției interne.

1.1.2Pământ rarOțel de carbon

La mijlocul anilor 1960, China a adăugat 0,05%Pământ rarelemente pentru un anumit oțel de carbon de înaltă calitate pentru a producePământ rarOțel de carbon. Valoarea de impact lateral a acestui oțel rar de pământ este crescută cu 70% până la 100% în comparație cu oțelul carbonal inițial, iar valoarea de impact la -40 ℃ este aproape dublată. Cazul de cartuș cu diametru mare realizat din acest oțel a fost dovedit prin teste de tragere în intervalul de tragere pentru a îndeplini pe deplin cerințele tehnice. În prezent, China a finalizat și a pus-o în producție, realizând dorința de lungă durată a Chinei de a înlocui cupru cu oțel în materialul cartușului.

1.1.3 Oțel rar de mangan înalt și oțel turnat de pământ rar

Pământ rarOțelul ridicat de mangan este utilizat pentru fabricarea plăcilor de pistă a rezervorului, în timp cePământ rarOțelul turnat este utilizat pentru fabricarea aripilor de coadă, frâne de mușchi și componente structurale de artilerie pentru cochilii de piercing de mare viteză. Acest lucru poate reduce etapele de procesare, poate îmbunătăți utilizarea oțelului și poate obține indicatori tactici și tehnici.

1.2 Aplicarea fontei nodulare a pământului rar în tehnologia militară modernă

În trecut, materialele de proiectile de cameră din China au fost realizate din fontă semi-rigidă din fontă din fier de porc de înaltă calitate, amestecate cu 30% până la 40% oțel. Datorită rezistenței sale scăzute, a unei fragmente ridicate, a fragmentării eficiente și a non -ascuțite după explozie și a puterii de ucidere slabă, dezvoltarea corpurilor de proiectile de cameră înainte a fost odată restricționată. Începând cu 1963, au fost fabricate diverse calibre de cochilii de mortar folosind fier ductil de pământ rar, care și-a mărit proprietățile mecanice de 1-2 ori, a înmulțit numărul de fragmente eficiente și a ascuțit marginile fragmentelor, sporind foarte mult puterea lor de ucidere. Învelișul de luptă al unui anumit tip de coajă de tun și coajă de armă de câmp din acest material din țara noastră are un număr puțin mai eficient de fragmentare și rază de ucidere densă decât coaja de oțel.

Aplicarea non-feroasăAliaj de pământ rarS, cum ar fi magneziu și aluminiu în tehnologia militară modernă

Pământuri rareau o activitate chimică ridicată și raze atomice mari. Atunci când sunt adăugați la metale neferoase și aliajele lor, acestea pot rafina mărimea cerealelor, pot preveni segregarea, elimina gazele, impuritățile și purificarea și pot îmbunătăți structura metalografică, obținând astfel obiective cuprinzătoare, cum ar fi îmbunătățirea proprietăților mecanice, proprietățile fizice și prelucrarea performanței. Muncitorii din materiale interne și străine au utilizat proprietățilePământuri rarepentru a dezvolta nouPământ rarAliaje de magneziu, aliaje de aluminiu, aliaje de titan și aliaje la temperaturi ridicate. Aceste produse au fost utilizate pe scară largă în tehnologiile militare moderne, cum ar fi avioanele de luptă, aeronavele de asalt, elicopterele, vehiculele aeriene fără pilot și sateliții cu rachete.

2.1Pământ raraliaj de magneziu

Pământ rarAliajele de magneziu au o rezistență specifică ridicată, pot reduce greutatea aeronavei, pot îmbunătăți performanța tactică și pot avea perspective largi de aplicare.Pământ rarAliajele de magneziu dezvoltate de China Aviation Industry Corporation (denumită în continuare AVIC) includ aproximativ 10 clase de aliaje de magneziu turnate și aliaje de magneziu deformate, multe dintre ele fiind utilizate în producție și au o calitate stabilă. De exemplu, aliaj de magneziu turnat ZM 6 cu neodim rar de metal pământ, deoarece aditivul principal a fost extins pentru a fi utilizat în părți importante, cum ar fi carcasele de reducere a elicopterului, coaste de aripi de luptă și plăci de presiune cu plumb rotor pentru generatoare de 30 kW. Rarea aliaj de magneziu de înaltă rezistență BM25 dezvoltat în comun de China Aviation Corporation și Nonferous Metals Corporation a înlocuit unele aliaje de aluminiu de rezistență medie și a fost aplicată în aeronave cu impact.

2.2Pământ raraliaj de titan

La începutul anilor ’70, Institutul de Materiale Aeronautice din Beijing (denumit Institut) a înlocuit un anumit aluminiu și siliciu cuMetal de pământ rar Ceriu (Ce) în aliajele Ti-A1-Mo de titan, limitând precipitațiile fazelor fragile și îmbunătățind rezistența la căldură a aliajului și stabilitatea termică. Pe această bază, a fost dezvoltat un aliaj de titan de înaltă performanță de înaltă performanță ZT3 care conține ceriu. În comparație cu aliaje internaționale similare, are anumite avantaje în ceea ce privește rezistența la căldură, rezistența și performanța procesului. Carcasa de compresor fabricată cu IT este utilizată pentru motorul W PI3 II, reducând greutatea fiecărei aeronave cu 39 kg și crescând raportul de tracțiune la greutate cu 1,5%. În plus, etapele de procesare sunt reduse cu aproximativ 30%, obținând beneficii tehnice și economice semnificative, completând decalajul utilizării carcaselor de titan turnate pentru motoarele de aviație din China în condiții de 500 ℃. Cercetările au arătat că există miciOxid de ceriuParticule în microstructura aliajului ZT3 care conțineCeriu.Ceriucombină o porție de oxigen în aliaj pentru a forma o duritate refractară și ridicatăOxid rar de pământMaterial, CE2O3. Aceste particule împiedică mișcarea luxațiilor în timpul deformării aliajului, îmbunătățind performanța la temperatură ridicată a aliajului.CeriuCaptează unele impurități de gaz (în special la limitele cerealelor), care pot consolida aliajul, menținând în același timp o stabilitate termică bună. Aceasta este prima încercare de a aplica teoria consolidării dificile a punctelor de solut în turnarea aliajelor de titan. În plus, după ani de cercetare, Institutul Aviației pentru Materiale a dezvoltat stabila și ieftinăOxid de yttriumMateriale de nisip și pulbere în procesul de turnare de precizie a soluției din aliaj de titan, folosind tehnologie specială de tratament de mineralizare. A obținut niveluri bune în gravitație specifică, duritate și stabilitate la lichidul de titan. În ceea ce privește ajustarea și controlul performanței suspensiei de coajă, aceasta a arătat o superioritate mai mare. Avantajul remarcabil al utilizării cochiliei de oxid de yttrium pentru fabricarea pieselor de turnare a titanului este că, în condițiile în care calitatea și nivelul de proces al pieselor de turnare sunt comparabile cu cel al procesului de strat de suprafață de tungsten, este posibil să se fabrice turnările din aliaj de titan care sunt mai subțiri decât cele ale procesului de suprafață a Tungstenului. În prezent, acest proces a fost utilizat pe scară largă la fabricarea diferitelor aeronave, motoare și piese de turnare civilă.

2.3Pământ rarAliaj de aluminiu

Aliajul de aluminiu turnat de la HZL206 rezistent la căldură care conține pământuri rare dezvoltate de AVIC are proprietăți mecanice superioare de temperatură ridicată și temperatură a camerei, în comparație cu nichelul care conține aliaje în străinătate și a atins nivelul avansat de aliaje similare în străinătate. Acum este utilizat ca o supapă rezistentă la presiune pentru elicoptere și jeturi de luptă cu o temperatură de lucru de 300 ℃, înlocuind aliajele din oțel și titan. Reducerea greutății structurale și a fost introdusă în producția în masă. Puterea de tracțiune aPământ rarSiliconul din aluminiu aliaj hipereutectic ZL117 la 200-300 ℃ este mai mare decât cel al aliajelor de piston din Germania de Vest KS280 și KS282. Rezistența la uzură este de 4-5 ori mai mare decât cea a aliajelor de piston utilizate frecvent ZL108, cu un coeficient mic de expansiune liniară și o stabilitate dimensională bună. A fost utilizat în accesorii de aviație KY-5, compresoare de aer KY-7 și pistoane ale motorului cu model de aviație. Adăugarea dePământ rarElementele din aliajele de aluminiu îmbunătățesc semnificativ microstructura și proprietățile mecanice. Mecanismul de acțiune al elementelor de pământ rare în aliajele de aluminiu este de a forma o distribuție dispersată, iar compușii mici de aluminiu joacă un rol semnificativ în consolidarea celei de -a doua faze; Adăugarea dePământ rarElementele joacă un rol în degazarea și purificarea, reducând astfel numărul de pori din aliaj și îmbunătățindu -și performanța;Pământ rarCompușii de aluminiu, ca nuclei de cristal eterogen pentru a rafina boabele și fazele eutectice, sunt, de asemenea, un tip de modificator; Elementele rare de pământ promovează formarea și perfecționarea fazelor bogate în fier, reducând efectele lor nocive. α - Cantitatea de fier solid de fier în A1 scade odată cu creștereaPământ rarÎn plus, care este benefic pentru îmbunătățirea rezistenței și plasticității.

AplicareaPământ rarMateriale de ardere în tehnologia militară modernă

3.1 purMetale rare de pământ

PurMetale rare de pământ, datorită proprietăților lor chimice active, sunt predispuși să reacționeze cu oxigen, sulf și azot pentru a forma compuși stabili. Atunci când sunt supuse unei frecării și impactului intens, scânteile pot aprinde materiale inflamabile. Prin urmare, încă din 1908, a fost transformat în Flint. S -a constatat că printre cei 17Pământ rarelemente, șase elemente, inclusivCeriu, Lanthanum, Neodim, Praseodim, Samarium, șiYttriumau performanțe de incendiu deosebit de bune. Oamenii au transformat proprietățile de incendiu ale lui Rsunt metale de pământîn diferite tipuri de arme incendiare, cum ar fi racheta SUA Mark 82 227 kg, care o foloseșteMetal de pământ rarCăptușeala, care nu numai că produce efecte de ucidere explozivă, ci și efecte de incendiu. Americanul rachetei de rachetă American Air-To-Wround „Om Om” este echipat cu 108 tije rare de pătrat din metal, ca garnituri, înlocuind unele fragmente prefabricate. Testele de explozie statică au arătat că capacitatea sa de a aprinde combustibilul aviației este cu 44% mai mare decât cea a celor neliniați.

3.2 mixtMetal de pământ rars

Datorită prețului ridicat al puruluiMetale rare de pământ,Diverse țări folosesc pe scară largă compozit ieftinMetal de pământ rarS în arme de ardere. CompozitulMetal de pământ rarAgentul de combustie este încărcat în coaja metalică sub presiune înaltă, cu o densitate agent de combustie de (1,9 ~ 2,1) × 103 kg/m3, viteză de ardere 1,3-1,5 m/s, diametrul flăcării de aproximativ 500 mm, temperatura flăcării până la 1715-2000 ℃. După combustie, durata încălzirii incandescente a corpului este mai lungă de 5 minute. În timpul războiului din Vietnam, armata americană a lansat o grenadă incendiară de 40 mm folosind un lansator, iar căptușeala de aprindere din interior era făcută dintr -un metal mixt rar de pământ. După ce proiectilul explodează, fiecare fragment cu o căptușeală de aprindere poate aprinde ținta. În acel moment, producția lunară a bombei a ajuns la 200000 de runde, cu maximum 260000 de runde.

3.3Pământ raraliaje de ardere

APământ rarAliaj de combustie care cântărește 100 g poate forma 200-3000 de scântei cu o suprafață mare de acoperire, care este echivalentă cu raza de ucidere a piercingului de armură și a scoicilor de piercing de armură. Prin urmare, dezvoltarea muniției multifuncționale cu puterea de ardere a devenit una dintre principalele direcții ale dezvoltării muniției la domiciliu și în străinătate. Pentru piercingul armurii și scoicile de piercing de armuri, performanța lor tactică necesită ca, după pătrunderea armurii de tanc inamice, să -și poată aprinde combustibilul și muniția pentru a distruge complet rezervorul. Pentru grenade, este necesară aprinderea proviziilor militare și a instalațiilor strategice din raza lor de ucidere. Se raportează că o bombă incendiară din metalul de pământ rar din plastic, fabricată în Statele Unite, are un corp din nylon armat din fibră de sticlă și un miez mixt rar din aliaj de pământ, care este folosit pentru a avea efecte mai bune împotriva țintelor care conțin combustibil aviație și materiale similare.

Aplicarea 4Pământ rarMateriale în protecție militară și tehnologie nucleară

4.1 Aplicare în tehnologia de protecție militară

Elementele rare ale pământului au proprietăți rezistente la radiații. Centrul național pentru secțiuni transversale de neutroni din Statele Unite a folosit materiale polimerice ca substrat și a realizat două tipuri de plăci cu o grosime de 10 mm cu sau fără adăugarea de elemente rare de pământ pentru testarea protecției privind radiațiile. Rezultatele arată că efectul de ecranare a neutronilor termici aPământ rarmaterialele polimerice sunt de 5-6 ori mai bune decât cele alePământ rarMateriale polimerice gratuite. Materialele rare de pământ cu elemente adăugate, cum ar fiSamarium, europiu, gadolinium, disprosiu, etc. au cea mai mare secțiune de absorbție a neutronilor și au un efect bun asupra captării neutronilor. În prezent, principalele aplicații ale materialelor anti -radiații ale pământului rare în tehnologia militară includ următoarele aspecte.

4.1.1 Scutire de radiații nucleare

Statele Unite folosesc 1% bor și 5% elemente de pământ raregadolinium, Samarium, șiLanthanumPentru a face un beton rezistent la radiații de 600 m pentru protejarea surselor de neutroni de fisiune în reactoarele de la piscină. Franța a dezvoltat un material rar de protecție împotriva radiațiilor la pământ prin adăugarea de boride,Pământ rarcompuși sauAliaje de pământ rarea grafita ca substrat. Umplutura acestui material de protecție compozită trebuie să fie distribuită uniform și făcută în părți prefabricate, care sunt plasate în jurul canalului reactorului în funcție de diferitele cerințe ale părților de ecranare.

4.1.2 Scutire de radiații termice a rezervorului

Este format din patru straturi de furnir, cu o grosime totală de 5-20 cm. Primul strat este confecționat din plastic armat cu fibră de sticlă, cu pulbere anorganică adăugată cu 2%Pământ rarcompuși ca umpluturi pentru a bloca neutronii rapide și pentru a absorbi neutronii lente; Al doilea și al treilea strat adaugă grafit de bor, polistiren și elemente rare ale pământului reprezentând 10% din cantitatea totală de umplutură la primul pentru a bloca neutronii de energie intermediari și pentru a absorbi neutronii termici; Al patrulea strat folosește grafit în loc de fibră de sticlă și adaugă 25%Pământ rarcompuși pentru a absorbi neutronii termici.

4.1.3 Alții

AplicândPământ rarAcoperirile anti radiații către rezervoare, nave, adăposturi și alte echipamente militare pot avea un efect anti radiații.

4.2 Aplicare în tehnologia nucleară

Pământ rarOxid de yttriumPoate fi utilizat ca absorbant combustibil pentru combustibilul de uraniu în reactoarele cu apă clocotită (BWRS). Printre toate elementele,gadoliniumare cea mai puternică capacitate de a absorbi neutronii, cu aproximativ 4600 de ținte pe atom. Fiecare naturalgadoliniumAtomul absoarbe în medie 4 neutroni înainte de eșec. Când este amestecat cu uraniu fisionabil,gadoliniumpoate promova combustia, poate reduce consumul de uraniu și poate crește producția de energie.Oxid de gadoliniumnu produce deuteriu de produs secundar dăunător precum carbura de bor și poate fi compatibil atât cu combustibilul de uraniu, cât și cu materialul său de acoperire în timpul reacțiilor nucleare. Avantajul utilizăriigadoliniumîn loc de bor este căgadoliniumPoate fi amestecat direct cu uraniu pentru a preveni expansiunea tijei de combustibil nuclear. Conform statisticilor, în prezent există 149 de reactoare nucleare planificate la nivel mondial, dintre care 115 reactoare de apă sub presiune folosesc pământul rarOxid de gadolinium. Pământ rarSamarium, europiu, șidisprosiuau fost folosiți ca absorbtori de neutroni la crescătorii de neutroni.Pământ rar YttriumAre o mică secțiune de captare în neutroni și poate fi utilizată ca material de țeavă pentru reactoarele de sare topită. Folii subțiri cu adăugarePământ rar gadoliniumşidisprosiupoate fi utilizat ca detectoare de câmp de neutroni în inginerie aerospațială și industriei nucleare, cantități mici dePământ rarThuliuşierbiumpoate fi utilizat ca materiale țintă pentru generatoare de neutroni cu tub sigilat șiOxid rar de pământCeramica din metalul de fier Europium poate fi utilizată pentru a îmbunătăți plăcile de suport pentru controlul reactorului.Pământ rargadoliniumPoate fi, de asemenea, utilizat ca aditiv de acoperire pentru a preveni radiațiile de neutroni și vehiculele blindate acoperite cu acoperiri speciale care conținOxid de gadoliniumpoate preveni radiațiile de neutroni.Pământ rar ytterbiumeste utilizat în echipamente pentru măsurarea geostresului cauzat de explozii nucleare subterane. Cândrar earthytterbiumeste supus forței, rezistența crește, iar modificarea rezistenței poate fi utilizată pentru a calcula presiunea la care este supusă. ConectareaPământ rar gadoliniumFolia depusă prin depunerea de vapori și acoperirea eșalonată cu un element sensibil la stres poate fi utilizat pentru a măsura stresul nuclear ridicat.

5, aplicareaPământ rarMateriale de magnet permanent în tehnologia militară modernă

Pământ rarMaterialul de magnet permanent, salutat ca noua generație de regi magnetici, este cunoscută în prezent ca cel mai înalt material de magnet permanent performant. Are mai mult de 100 de ori proprietăți magnetice mai mari decât oțelul magnetic utilizat în echipamentele militare în anii '70. În prezent, a devenit un material important în comunicarea tehnologiei electronice moderne, utilizată în tuburile de undă și circulatori în sateliți artificiali, radare și alte câmpuri. Prin urmare, are o semnificație militară semnificativă.

SamariumMagneții de cobalt și magneții de bor de fier Neodymium sunt folosiți pentru focalizarea fasciculului de electroni în sistemele de ghidare a rachetelor. Magneții sunt principalele dispozitive de focalizare pentru grinzile de electroni și transmit date pe suprafața de control a rachetelor. Există aproximativ 5-10 kilograme (2,27-4,54 kg) de magneți în fiecare dispozitiv de orientare de focalizare a rachetei. În plus,Pământ rarMagneții sunt de asemenea folosiți pentru a conduce motoarele electrice și pentru a roti cârma rachetelor ghidate. Avantajele lor se află în proprietățile lor magnetice mai puternice și în greutatea mai ușoară în comparație cu magneții originali de cobalt de nichel din aluminiu.

6. AplicareaPământ rarMateriale laser în tehnologia militară modernă

Laserul este un nou tip de sursă de lumină care are o monocromatică bună, direcționalitate și coerență și poate obține o luminozitate ridicată. Laser șiPământ rarMaterialele laser s -au născut simultan. Până în prezent, aproximativ 90% din materialele cu laser implicăPământuri rare. De exemplu,YttriumCristalul de granat din aluminiu este un laser utilizat pe scară largă, care poate obține o putere continuă de mare putere la temperatura camerei. Aplicarea laserelor în stare solidă în armata modernă include următoarele aspecte.

6.1 cu laser

NeodimdopatYttriumCandidajul cu laser de granat din aluminiu dezvoltat de țări precum Statele Unite, Marea Britanie, Franța și Germania poate măsura distanțe de până la 4000 până la 20000 de metri cu o precizie de 5 metri. Sistemele de arme, cum ar fi American MI, Leopard II din Germania, Leclerc din Franța, Japonia de tip 90, Mecca Israelului și cel mai recent rezervor British Challenger 2, toate folosesc acest tip de televiziune laser. În prezent, unele țări dezvoltă o nouă generație de telefoane cu laser solid pentru siguranța ochilor umani, cu un interval de lungime de undă de lucru de 1,5-2,1 μ M. au fost dezvoltați intervale de gunoi cu laser de mână folosind utilizând folosindHolmiumdopatYttriumLasere cu fluor de litiu în Statele Unite și Regatul Unit, cu o lungime de undă de lucru de 2,06 μm, variind până la 3000 m. Statele Unite au colaborat, de asemenea, cu companii laser internaționale pentru a dezvolta un dopat cu erbiumYttriumLaser cu fluor de litiu cu o lungime de undă de 1,73 μ M laser și puternic echipat cu trupe. Lungimea de undă laser a candidatului militar din China este de 1,06 μm, variind între 200 și 7000 m. China obține date importante de la teodolitele de televiziune laser în măsurătorile gamei țintă în timpul lansării rachetelor, rachetelor și sateliților de comunicare experimentală.

6.2 Ghid laser

Bombele ghidate cu laser folosesc lasere pentru îndrumări terminale. Laserul Nd · YAG, care emite zeci de impulsuri pe secundă, este utilizat pentru a iradia laserul țintă. Impulsurile sunt codificate, iar impulsurile ușoare pot auto -ghida răspunsul rachetelor, prevenind astfel interferența de la lansarea rachetelor și obstacole stabilite de inamic. Bomba militară GBV-15 militară GBV-15 americană, cunoscută și sub numele de „bomba dexterică”. În mod similar, poate fi utilizat și pentru fabricarea cochililor ghidate cu laser.

6.3 Comunicare laser

Pe lângă nd · yag, producția laser a litiuluiNeodimCristalul fosfat (LNP) este polarizat și ușor de modulat, ceea ce îl face unul dintre cele mai promițătoare materiale micro laser. Este potrivită ca sursă de lumină pentru comunicarea cu fibră optică și este de așteptat să fie aplicată în optică integrată și comunicare cosmică. În plus,YttriumGranatul de fier (Y3FE5O12) un singur cristal poate fi utilizat ca diverse dispozitive de undă de suprafață magnetostatică folosind tehnologia de integrare a microundelor, ceea ce face ca dispozitivele să fie integrate și miniaturizate și având aplicații speciale în radar de telecomandă, telemetrie, navigație și contramăsuri electronice.

7. AplicareaPământ rarMateriale superconductoare în tehnologia militară modernă

Când un anumit material experimentează o rezistență zero sub o anumită temperatură, este cunoscută sub numele de superconductivitate, care este temperatura critică (TC). Superconductorii sunt un tip de material antimagnetic care respinge orice încercare de a aplica un câmp magnetic sub temperatura critică, cunoscută sub numele de Meisner Effect. Adăugarea elementelor rare de pământ la materialele superconductoare poate crește mult temperatura critică TC. Acest lucru promovează foarte mult dezvoltarea și aplicarea materialelor superconductoare. În anii 1980, țări dezvoltate, cum ar fi Statele Unite și Japonia, au adăugat o anumită sumă deOxid rar de pământSLanthanum, Yttrium,europiu, șierbiumla oxid de bariu șiOxid de cuprucompuși, care au fost mixți, presați și sinterizați pentru a forma materiale ceramice superconductoare, ceea ce face ca aplicarea pe scară largă a tehnologiei superconductoare, în special în aplicațiile militare, mai extinse.

7.1 Circuite integrate superconductoare

În ultimii ani, au fost efectuate cercetări privind aplicarea tehnologiei superconductoare în calculatoarele electronice în străinătate, iar circuitele integrate superconductoare au fost dezvoltate folosind materiale ceramice superconductoare. Dacă acest tip de circuit integrat este utilizat pentru fabricarea computerelor superconductoare, acesta nu va avea doar dimensiuni mici, ușor în greutate și convenabil de utilizat, dar va avea și o viteză de calcul de 10 până la 100 de ori mai rapidă decât calculatoarele cu semiconductor, operațiunile cu punct plutitor atingând 300 până la 1 trilion de ori pe secundă. Prin urmare, armata americană prezic că, odată introduse computere superconductoare, vor deveni un „multiplicator” pentru eficacitatea de luptă a sistemului C1 în armată.

7.2 Superconductor Tehnologie de explorare magnetică

Componentele sensibile magnetice realizate din materiale ceramice superconductoare au un volum mic, ceea ce face ușor realizarea integrării și a tabloului. Acestea pot forma sisteme de detectare a mai multor canale și multi-parametri, crescând foarte mult capacitatea de informare a unității și îmbunătățind considerabil distanța de detectare și precizia detectorului magnetic. Utilizarea magnetometrelor superconductoare nu poate detecta doar ținte de mișcare, cum ar fi rezervoare, vehicule și submarine, dar și măsurarea dimensiunii acestora, ceea ce duce la modificări semnificative ale tacticii și tehnologiilor, cum ar fi anti -tanc și război anti -submarin.

Se raportează că Marina SUA a decis să dezvolte un satelit de teledetecție folosind acest lucruPământ rarSuperconductor material pentru a demonstra și îmbunătăți tehnologia tradițională de teledetecție. Acest satelit numit Observatorul Naval Earth Image a fost lansat în 2000.

8. AplicareaPământ rarMateriale magnetostrictive uriașe în tehnologia militară modernă

Pământ rarMaterialele magnetostrictive uriașe sunt un nou tip de material funcțional nou dezvoltat la sfârșitul anilor '80 în străinătate. Referindu -se în principal la compuși rari de fier pe pământ. Acest tip de material are o valoare magnetostrictivă mult mai mare decât fierul, nichelul și alte materiale, iar coeficientul său magnetostrictiv este de aproximativ 102-103 ori mai mare decât cel al materialelor magnetostrictive generale, deci se numesc materiale magnetostrictive mari sau uriașe. Printre toate materialele comerciale, materialele magnetostrictive rare ale Pământului au cea mai mare valoare de încordare și energie sub acțiune fizică. Mai ales cu dezvoltarea cu succes a aliajului magnetostrictiv Terfenol-D, a fost deschisă o nouă eră a materialelor magnetostrictive. Când Terfenol-D este plasat într-un câmp magnetic, variația dimensiunii sale este mai mare decât cea a materialelor magnetice obișnuite, ceea ce permite realizarea unor mișcări mecanice de precizie. În prezent, este utilizat pe scară largă în diferite câmpuri, de la sisteme de combustibil, controlul valvei lichide, poziționare micro la actuatoare mecanice pentru telescoape spațiale și regulatoare de aripi aeronave. Dezvoltarea tehnologiei de materiale Terfenol-D a înregistrat progrese progresate în tehnologia de conversie electromecanică. Și a jucat un rol important în dezvoltarea tehnologiei de ultimă oră, a tehnologiei militare și a modernizării industriilor tradiționale. Aplicarea materialelor magnetostrictive ale pământului rare în armata modernă include în principal următoarele aspecte:

8.1 Sonar

Frecvența de emisie generală a sonarului este peste 2 kHz, dar sonarul cu frecvență joasă sub această frecvență are avantajele sale speciale: cu cât este mai mică frecvența, cu atât atenuarea este mai mică, cu atât mai departe se propagă unda sonoră și cu atât mai puțin afectată ecranarea ecoului subacvatic. Sonarele confecționate din material Terfenol-D pot îndeplini cerințele de mare putere, volum mic și frecvență joasă, astfel încât s-au dezvoltat rapid.

8.2 Traductoare mecanice electrice

Utilizat în principal pentru dispozitive mici de acțiune controlată - actuatoare. Inclusiv precizia controlului care atinge nivelul nanometrului, precum și pompele servo, sistemele de injecție de combustibil, frâne, etc. utilizate pentru mașini militare, aeronave militare și nave spațiale, roboți militari etc.

8.3 Senzori și dispozitive electronice

Cum ar fi magnetometre de buzunar, senzori pentru detectarea deplasării, forței și accelerației și a dispozitivelor de undă acustică de suprafață reglabilă. Acesta din urmă este utilizat pentru senzorii de fază în mine, sonare și componente de stocare în computere.

9. Alte materiale

Alte materiale precumPământ rarmateriale luminiscente,Pământ rarMateriale de depozitare a hidrogenului, materiale magnetorezistente gigantice rare,Pământ rarmateriale de refrigerare magnetică șiPământ rarMaterialele de depozitare magneto-optice au fost aplicate cu succes în armate moderne, îmbunătățind considerabil eficacitatea de luptă a armelor moderne. De exemplu,Pământ rarMaterialele luminiscente au fost aplicate cu succes pe dispozitivele de viziune de noapte. În oglinzile de viziune nocturnă, fosforii de pământ rare transformă fotonii (energie ușoară) în electroni, care sunt îmbunătățiți prin milioane de găuri mici în planul microscopului cu fibră optică, reflectând înainte și înapoi de pe perete, eliberând mai mulți electroni. Unii fosfori rari de pământ de la capătul cozii transformă electronii înapoi în fotoni, astfel încât imaginea poate fi văzută cu un ocular. Acest proces este similar cu cel al unui ecran de televiziune, undePământ rarPulberea fluorescentă emite o anumită imagine de culoare pe ecran. Industria americană folosește de obicei pentoxid de niobiu, dar pentru ca sistemele de viziune nocturnă să aibă succes, elementul de pământ rarLanthanumeste o componentă crucială. În războiul din Golf, forțele multinaționale au folosit aceste ochelari de viziune de noapte pentru a observa țintele armatei irakiene din când în când, din nou, în schimbul unei mici victorii.

10 .Conclusion

DezvoltareaPământ rarIndustria a promovat eficient progresul cuprinzător al tehnologiei militare moderne, iar îmbunătățirea tehnologiei militare a determinat, de asemenea, dezvoltarea prosperPământ rarindustrie. Cred că odată cu avansarea rapidă a științei și tehnologiei mondiale,Pământ rarProdusele vor juca un rol mai mare în dezvoltarea tehnologiei militare moderne cu funcțiile lor speciale și vor aduce beneficii sociale economice și remarcabile uriașePământ rarindustria în sine.