Aplicarea materialelor din pământuri rare în tehnologia militară modernă

Pământuri rare,cunoscut sub numele de „comoara” de materiale noi, ca material funcțional special, poate îmbunătăți foarte mult calitatea și performanța altor produse și sunt cunoscute ca „vitaminele” industriei moderne.Nu numai că sunt utilizate pe scară largă în industriile tradiționale, cum ar fi metalurgia, petrochimia, ceramica din sticlă, filarea lânii, pielea și agricultura, dar joacă, de asemenea, un rol indispensabil în materiale precum fluorescența, magnetismul, laserul, comunicarea cu fibră optică, energia de stocare a hidrogenului, supraconductivitatea etc., afectează direct viteza și nivelul de dezvoltare a industriilor emergente de înaltă tehnologie, cum ar fi instrumentele optice, electronica, aerospațială și industria nucleară.Aceste tehnologii au fost aplicate cu succes în tehnologia militară, promovând foarte mult dezvoltarea tehnologiei militare moderne.

Rolul deosebit jucat depamant rarnoile materiale din tehnologia militară modernă au atras o atenție deosebită din partea guvernelor și 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 din țări precum Statele Unite și Japonia.

O scurtă introducere laPamant rars și relația lor cu apărarea militară și națională
Strict vorbind, toate elementele pământurilor rare au anumite aplicații militare, dar rolul cel mai critic pe care îl joacă în apărarea națională și în domeniile militare ar trebui să fie în aplicații precum televiziunea cu laser, ghidarea laser și comunicarea cu laser.

Aplicarea depamant raroţel şipamant rarfonta ductilă în tehnologia militară modernă

1.1 AplicareaPamant rarOțelul în tehnologia militară modernă

Funcția include două aspecte: purificare și aliere, în principal desulfurare, dezoxidare și îndepărtare a gazelor, eliminarea influenței impurităților nocive cu punct de topire scăzut, rafinarea granulelor și structurii, afectarea punctului de tranziție de fază al oțelului și îmbunătățirea întăririi și a proprietăților mecanice ale acestuia.Personalul de știință și tehnologie militară a dezvoltat multe materiale din pământuri rare, potrivite pentru utilizarea în arme, utilizând proprietățilepamant rar.

1.1.1 Oțel blindat

Încă de la începutul anilor 1960, industria armelor din China a început să cerceteze aplicarea pământurilor rare în oțel pentru armuri și oțel pentru arme și a produs succesivpamant raroțel blindat, cum ar fi 601, 603 și 623, inaugurând o nouă eră a materiilor prime cheie pentru producția de tancuri în China, bazată pe producția internă.

1.1.2Pamant rarotel carbon

La mijlocul anilor 1960, China a adăugat 0,05%pamant rarelemente pentru a produce un anumit oțel carbon de înaltă calitatepamant rarotel carbon.Valoarea impactului lateral a acestui oțel cu pământuri rare este crescută cu 70% până la 100% în comparație cu oțelul carbon original, iar valoarea impactului la -40 ℃ este aproape dublată.Cartușul cu diametru mare din acest oțel a fost dovedit prin teste de tragere în poligon de tragere pentru a îndeplini pe deplin cerințele tehnice.În prezent, China l-a finalizat și a pus în producție, realizând dorința de lungă durată a Chinei de a înlocui cuprul cu oțel în materialul cartuşului.

1.1.3 Oțel cu conținut ridicat de mangan din pământuri rare și oțel turnat cu pământuri rare

Pamant raroțelul cu conținut ridicat de mangan este folosit pentru fabricarea plăcilor de șenile de rezervor, în timp cepamant raroțelul turnat este folosit pentru fabricarea aripilor de coadă, frâne de foc și componente structurale de artilerie pentru obuze de piercing de mare viteză.Acest lucru poate reduce etapele de prelucrare, poate îmbunătăți utilizarea oțelului și poate obține indicatori tactici și tehnici.

1.2 Aplicarea fontei nodulare de pământuri rare în tehnologia militară modernă

În trecut, materialele pentru proiectile din camera înainte din China erau fabricate din fontă semirigidă din fontă brută de înaltă calitate amestecată cu 30% până la 40% fier vechi.Datorită rezistenței sale scăzute, fragilității ridicate, fragmentării efective scăzute și neascuțite după explozie și puterii de ucidere slabe, dezvoltarea corpurilor de proiectile din camera înainte a fost odată limitată.Din 1963, au fost fabricate diferite calibre de obuze de mortar folosind fontă ductilă din pământuri rare, care le-a crescut proprietățile mecanice de 1-2 ori, a înmulțit numărul de fragmente efective și a ascuțit marginile fragmentelor, sporind foarte mult puterea lor de ucidere.Obuzul de luptă al unui anumit tip de obuze de tun și obuze de tun de câmp din acest material în țara noastră are un număr eficient de fragmentare puțin mai bun și o rază densă a uciderii decât obuzul de oțel.

Aplicarea materialelor neferoasealiaj de pământuri rarecum ar fi magneziul și aluminiul în tehnologia militară modernă

Pământuri rareau activitate chimică mare și raze atomice mari.Atunci când sunt adăugate metalelor neferoase și aliajelor acestora, pot rafina dimensiunea granulelor, pot preveni segregarea, pot elimina gazele, impuritățile și pot purifica și îmbunătăți structura metalografică, atingând astfel obiective cuprinzătoare, cum ar fi îmbunătățirea proprietăților mecanice, proprietăților fizice și a performanței de procesare.Lucrătorii din materialele casnice și străine au folosit proprietățilepământuri rarea dezvolta noipamant raraliaje de magneziu, aliaje de aluminiu, aliaje de titan și aliaje de temperatură înaltă.Aceste produse au fost utilizate pe scară largă în tehnologiile militare moderne, cum ar fi avioanele de luptă, avioanele de asalt, elicopterele, vehiculele aeriene fără pilot și sateliții cu rachete.

2.1Pamant raraliaj de magneziu

Pamant rarAliajele de magneziu au o rezistență specifică ridicată, pot reduce greutatea aeronavei, pot îmbunătăți performanța tactică și au perspective largi de aplicare.Thepamant rarAliajele de magneziu dezvoltate de China Aviation Industry Corporation (denumită în continuare AVIC) includ aproximativ 10 grade de aliaje de magneziu turnate și aliaje de magneziu deformate, dintre care multe au fost utilizate în producție și au o calitate stabilă.De exemplu, aliajul de magneziu turnat ZM 6 cu neodim din metale rare ca aditiv principal a fost extins pentru a fi utilizat în părți importante, cum ar fi carcasele de reducere din spate a elicopterului, nervurile aripilor de luptă și plăcile de presiune a plumbului rotorului pentru generatoare de 30 kW.Aliajul de magneziu de înaltă rezistență BM25, dezvoltat în comun de China Aviation Corporation și Nonferrous Metals Corporation, a înlocuit unele aliaje de aluminiu de rezistență medie și a fost aplicat în avioanele de impact.

2.2Pamant raraliaj de titan

La începutul anilor 1970, Institutul de Materiale Aeronautice din Beijing (denumit Institutul) a înlocuit o parte din aluminiu și siliciu cumetal de pământuri rare ceriu (Ce) în aliajele de titan Ti-A1-Mo, limitând precipitarea fazelor fragile și îmbunătățind rezistența la căldură și stabilitatea termică a aliajului.Pe această bază, a fost dezvoltat un aliaj de titan turnat la temperatură înaltă ZT3, de înaltă performanță, care conține ceriu.În comparație cu aliaje internaționale similare, are anumite avantaje în ceea ce privește rezistența la căldură, rezistența și performanța procesului.Carcasa compresorului fabricată cu acesta este utilizată pentru motorul W PI3 II, reducând greutatea fiecărei aeronave cu 39 kg și mărind raportul tracțiune/greutate cu 1,5%.În plus, etapele de prelucrare sunt reduse cu aproximativ 30%, obținând beneficii tehnice și economice semnificative, umplând golul utilizării carcaselor din titan turnat pentru motoarele de aviație în China în condiții de 500 ℃.Cercetările au arătat că există micioxid de ceriuparticule din microstructura aliajului ZT3 care conținceriu.ceriucombină o porțiune de oxigen din aliaj pentru a forma un refractar și duritate mareoxid de pământuri rarematerial, Ce2O3.Aceste particule împiedică mișcarea dislocațiilor în timpul deformării aliajului, îmbunătățind performanța la temperatură ridicată a aliajului.ceriucaptează unele impurități de gaz (în special la limitele granulelor), care pot întări aliajul, menținând în același timp o bună stabilitate termică.Aceasta este prima încercare de a aplica teoria întăririi punctului de solut dificil în turnarea aliajelor de titan.În plus, după ani de cercetare, Institutul de materiale de aviație s-a dezvoltat stabil și ieftinoxid de ytriumateriale de nisip și pulbere în procesul de turnare de precizie a soluției de aliaj de titan, folosind tehnologia specială de tratare a mineralizării.A atins niveluri bune de greutate specifică, duritate și stabilitate la lichidul de titan.În ceea ce privește reglarea și controlul performanței șlamului de coajă, acesta a demonstrat o superioritate mai mare.Avantajul remarcabil al utilizării învelișului de oxid de ytriu pentru fabricarea pieselor turnate de titan este că, în condițiile în care calitatea și nivelul de proces al pieselor turnate sunt comparabile cu cele ale procesului de strat de suprafață de tungsten, este posibil să se producă piese turnate din aliaj de titan care sunt mai subțiri decât cele. a procesului stratului de suprafață de wolfram.În prezent, acest proces a fost utilizat pe scară largă în fabricarea diferitelor avioane, motoare și piese turnate civile.

2.3Pamant raraliaj de aluminiu

Aliajul de aluminiu turnat rezistent la căldură HZL206 care conține pământuri rare dezvoltat de AVIC are proprietăți mecanice superioare la temperatură înaltă și la temperatura camerei în comparație cu aliajele care conțin nichel din străinătate și a atins nivelul avansat al aliajelor similare în străinătate.Acum este folosit ca supapă rezistentă la presiune pentru elicoptere și avioane de luptă cu o temperatură de lucru de 300 ℃, înlocuind aliajele de oțel și titan.Greutate structurală redusă și a fost pus în producție de masă.Rezistența la tracțiune apamant rarAliajul de aluminiu siliciu hipereutectic ZL117 la 200-300 ℃ este mai mare decât cel al aliajelor cu piston din Germania de Vest KS280 și KS282.Rezistența sa la uzură este de 4-5 ori mai mare decât cea a aliajelor de piston utilizate în mod obișnuit ZL108, cu un coeficient mic de dilatare liniară și o bună stabilitate dimensională.A fost folosit în accesorii de aviație KY-5, compresoare de aer KY-7 și pistoane de motor de model de aviație.Adăugarea depamant rarelementelor la aliajele de aluminiu îmbunătățește semnificativ microstructura și proprietățile mecanice.Mecanismul de acțiune al elementelor pământurilor rare din aliajele de aluminiu este de a forma o distribuție dispersată, iar compușii mici de aluminiu joacă un rol semnificativ în consolidarea fazei a doua;Adăugarea depamant rarelementele joacă un rol în degazare și purificare, reducând astfel numărul de pori din aliaj și îmbunătățind performanța acestuia;Pamant rarcompușii de aluminiu, ca nuclee de cristal eterogene pentru a rafina boabele și fazele eutectice, sunt, de asemenea, un tip de modificator;Elementele din pământuri rare promovează formarea și rafinarea fazelor bogate în fier, reducându-le efectele nocive.α— Cantitatea de fier în soluție solidă din A1 scade odată cu creștereapamant rarsuplimentar, care este, de asemenea, benefic pentru îmbunătățirea rezistenței și plasticității.

Aplicarea depamant rarmateriale de ardere în tehnologia militară modernă

3.1 Purmetale pământuri rare

Purmetale pământuri rare, datorită proprietăților lor chimice active, sunt predispuse să reacționeze cu oxigenul, sulful și azotul pentru a forma compuși stabili.Când sunt supuse la frecare și impact intens, scânteile pot aprinde materiale inflamabile.Prin urmare, încă din 1908, a fost transformat în silex.S-a constatat că printre cei 17pamant rarelemente, șase elemente inclusivceriu, lantan, neodim, praseodimiu, samariu, șiytriuau performanțe deosebit de bune la incendiu.Oamenii au transformat proprietățile incendiare ale lui rsunt metale pământeștiîn diferite tipuri de arme incendiare, cum ar fi racheta US Mark 82 de 227 kg, care utilizeazămetal de pământuri rarecăptușeală, care nu numai că produce efecte explozive de ucidere, ci și efecte de incendiere.Focosul rachetă american aer-sol „Damping Man” este echipat cu 108 tije pătrate din metal din pământuri rare ca căptușeală, înlocuind unele fragmente prefabricate.Testele de sablare statică au arătat că capacitatea sa de a aprinde combustibilul de aviație este cu 44% mai mare decât cea a celor fără căptușeală.

3.2 Mixtmetal de pământuri rares

Datorită prețului ridicat al puruluimetale pământuri rare,diverse țări folosesc pe scară largă compozite ieftinemetal de pământuri rares în armele cu ardere.Compozitulmetal de pământuri rareagentul de ardere este încărcat în carcasa metalică la presiune înaltă, cu o densitate a agentului de ardere de (1,9~2,1) × 103 kg/m3, viteza de ardere 1,3-1,5 m/s, diametrul flăcării de aproximativ 500 mm, temperatura flăcării la fel de mare ca 1715-2000 ℃.După ardere, durata încălzirii corpului incandescent este mai mare 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 a fost realizată dintr-un metal mixt de pământuri rare.După ce proiectilul explodează, fiecare fragment cu o căptușeală de aprindere poate aprinde ținta.La acel moment, producția lunară a bombei a ajuns la 200000 de cartușe, cu un maxim de 260000 de cartușe.

3.3Pamant raraliaje de ardere

Apamant rarAliajul de ardere care cântărește 100 g poate forma 200-3000 de scântei cu o suprafață mare de acoperire, ceea ce este echivalent cu raza de ucidere a obuzelor de perforare a armurii și de perforare a armurii.Prin urmare, dezvoltarea muniției multifuncționale cu putere de ardere a devenit una dintre principalele direcții de dezvoltare a muniției în țară și în străinătate.Pentru obuzele de perforare a armurii și de perforare a armurii, performanța lor tactică necesită ca, după ce au pătruns armura tancului inamic, să își poată aprinde și combustibilul și muniția pentru a distruge complet tancul.Pentru grenade, este necesar să se aprindă proviziile militare și instalațiile strategice în raza lor de ucidere.Se raportează că o bombă incendiară din metal cu pământuri rare din plastic fabricată în Statele Unite are un corp din nailon armat cu fibră de sticlă și un miez mixt de aliaj de pământuri rare, care este folosit pentru a avea efecte mai bune împotriva țintelor care conțin combustibil de aviație și materiale similare.

Aplicarea 4Pamant rarMateriale în protecția militară și tehnologie nucleară

4.1 Aplicare în tehnologia de protecție militară

Elementele pământurilor rare au proprietăți rezistente la radiații.Centrul național pentru secțiuni transversale cu 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 de pământuri rare pentru testarea protecției împotriva radiațiilor.Rezultatele arată că efectul de ecranare cu neutroni termici alpamant rarmaterialele polimerice este de 5-6 ori mai bună decât cea apamant rarmateriale polimerice libere.Materialele pământurilor rare cu elemente adăugate precumsamariu, europiu, gadoliniu, disprozie, etc. au cea mai mare secțiune transversală de absorbție a neutronilor și au un efect bun asupra captării neutronilor.În prezent, principalele aplicații ale materialelor anti radiații cu pământuri rare în tehnologia militară includ următoarele aspecte.

4.1.1 Ecranarea radiațiilor nucleare

Statele Unite folosesc 1% bor și 5% elemente de pământuri raregadoliniu, samariu, șilantanpentru a realiza un beton de 600 m grosime rezistent la radiații pentru a proteja sursele de neutroni de fisiune din reactoarele de piscine.Franța a dezvoltat un material de protecție împotriva radiațiilor cu pământuri rare prin adăugarea de boruri,pamant rarcompuși, saualiaje de pământuri rarela grafit ca substrat.Umplutura acestui material compozit de ecranare 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 Ecranarea termică a rezervorului împotriva radiațiilor

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

4.1.3 Altele

Punerea în aplicarepamant rarAcoperirile anti radiații pentru tancuri, nave, adăposturi și alte echipamente militare pot avea un efect anti radiații.

4.2 Aplicarea în tehnologia nucleară

Pamant raroxid de ytriupoate fi folosit ca absorbant combustibil pentru combustibilul cu uraniu în reactoare cu apă fierbinte (BWR).Dintre toate elementele,gadoliniuare cea mai puternică capacitate de a absorbi neutroni, cu aproximativ 4600 de ținte per atom.Fiecare naturalgadoliniuatomul absoarbe în medie 4 neutroni înainte de defectare.Când este amestecat cu uraniu fisionabil,gadoliniupoate promova arderea, reduce consumul de uraniu și crește producția de energie.Oxid de gadoliniunu produce deuteriu dăunător, cum ar fi carbura de bor, și poate fi compatibil atât cu combustibilul uraniu, cât și cu materialul său de acoperire în timpul reacțiilor nucleare.Avantajul folosiriigadoliniuîn loc de bor este căgadoliniupoate fi amestecat direct cu uraniu pentru a preveni expansiunea barei de combustibil nuclear.Conform statisticilor, în prezent există 149 de reactoare nucleare planificate în întreaga lume, dintre care 115 reactoare cu apă sub presiune utilizează pământuri rare.oxid de gadoliniu. Pamant rarsamariu, europiu, șidisprozieau fost utilizați ca absorbanți de neutroni la crescătorii de neutroni.Pamant rar ytriuare o secțiune transversală mică de captare în neutroni și poate fi folosit ca material de conductă pentru reactoarele cu sare topită.Folii subțiri cu adaospamant rar gadoliniușidisproziepot fi utilizate ca detectoare de câmp de neutroni în inginerie aerospațială și nucleară, în cantități mici depamant rartuliușierbiupot fi utilizate ca materiale țintă pentru generatoarele de neutroni cu tub sigilat șioxid de pământuri rareCeramica metalică de fier europiu poate fi utilizată pentru a face plăci de suport îmbunătățite pentru controlul reactorului.Pamant rargadoliniupoate fi folosit și ca aditiv de acoperire pentru a preveni radiația neutronică, iar vehiculele blindate sunt acoperite cu acoperiri speciale care conținoxid de gadoliniupoate preveni radiația neutronică.Pamant rar iterbiueste utilizat în echipamentele de măsurare a geostresului cauzat de exploziile nucleare subterane.Cândmire rarăhiterbiueste supus forței, rezistența crește, iar modificarea rezistenței poate fi folosită pentru a calcula presiunea la care este supus.Legăturapamant rar gadoliniuFolia depusă prin depunere de vapori și acoperirea eșalonată cu un element sensibil la stres poate fi utilizată pentru a măsura stresul nuclear ridicat.

5, AplicareaPamant rarMateriale cu magneți permanenți în tehnologia militară modernă

Thepamant rarMaterialul cu magnet permanenți, salutat ca noua generație de regi magnetici, este cunoscut în prezent drept cel mai cuprinzător material cu magnet permanent de performanță.Are proprietăți magnetice de peste 100 de ori mai mari decât oțelul magnetic folosit în echipamentele militare în anii 1970.În prezent, a devenit un material important în tehnologia electronică modernă de comunicație, utilizat în tuburile de undă și circulatoare în sateliții artificiali Pământului, radare și alte domenii.Prin urmare, are o semnificație militară semnificativă.

SamariulMagneții de cobalt și magneții de neodim fier bor sunt utilizați pentru focalizarea fasciculului de electroni în sistemele de ghidare a rachetelor.Magneții sunt principalele dispozitive de focalizare pentru fasciculele de electroni și transmit date către suprafața de control a rachetei.Există aproximativ 5-10 lire (2,27-4,54 kg) de magneți în fiecare dispozitiv de ghidare de focalizare al rachetei.În plus,pamant rarmagneții sunt folosiți și pentru a conduce motoare electrice și pentru a roti cârma rachetelor ghidate.Avantajele lor constau în proprietățile magnetice mai puternice și greutatea mai ușoară în comparație cu magneții originali din aluminiu nichel-cobalt.

6 .Aplicarea dePamant rarMateriale cu laser în tehnologia militară modernă

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

6.1 Distanta cu laser

TheneodimdopatytriuTelemetrul cu laser 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 precum MI american, Leopard II din Germania, Leclerc din Franța, Type 90 din Japonia, Mecca din Israel și cel mai recent tanc Challenger 2 dezvoltat în Marea Britanie folosesc toate acest tip de telemetru laser.În prezent, unele țări dezvoltă o nouă generație de telemetrie cu laser solide pentru siguranța ochiului uman, cu o gamă de lungimi de undă de lucru de 1,5-2,1 μ M. Telemetrie laser portabile au fost dezvoltate folosindholmiudopatytriulasere cu fluorură de litiu în Statele Unite și Regatul Unit, cu o lungime de undă de lucru de 2,06 μ M, variind până la 3000 m.Statele Unite au colaborat, de asemenea, cu companii internaționale de laser pentru a dezvolta un dopat cu erbiuytriulaser cu fluorură de litiu cu o lungime de undă de 1,73 μM telemetrul lui laser și puternic echipat cu trupe.Lungimea de undă laser a telemetrului militar al Chinei este de 1,06 μM, variind de la 200 la 7000 m.China obține date importante de la teodoliții de televiziune cu laser în măsurătorile țintei în timpul lansării de rachete cu rază lungă, rachete și sateliți de comunicații experimentali.

6.2 Ghidare cu laser

Bombele ghidate cu laser folosesc lasere pentru ghidarea terminalului.Laserul Nd · YAG, care emite zeci de impulsuri pe secundă, este folosit pentru a iradia laserul țintă.Impulsurile sunt codificate, iar impulsurile de lumină pot auto-ghida răspunsul la rachetă, prevenind astfel interferența de la lansarea rachetelor și obstacolele puse de inamic.Bomba cu planor GBV-15 din armata SUA, cunoscută și sub denumirea de „bombă dixteroasă”.În mod similar, poate fi folosit și pentru fabricarea de carcase ghidate cu laser.

6.3 Comunicare cu laser

În plus față de Nd · YAG, ieșirea laser de litiuneodimCristalul de fosfat (LNP) este polarizat și ușor de modulat, făcându-l unul dintre cele mai promițătoare materiale micro laser.Este potrivită ca sursă de lumină pentru comunicațiile cu fibră optică și se așteaptă să fie aplicată în optica integrată și comunicația cosmică.În plus,ytriuGranatul de fier (Y3Fe5O12) monocristal poate fi folosit ca diverse dispozitive magnetostatice cu unde de suprafață folosind tehnologia de integrare cu microunde, făcând dispozitivele integrate și miniaturizate și având aplicații speciale în telecomandă radar, telemetrie, navigație și contramăsuri electronice.

7.Aplicarea dePamant rarMateriale supraconductoare în tehnologia militară modernă

Atunci când un anumit material prezintă rezistență zero sub o anumită temperatură, este cunoscut sub numele de supraconductivitate, care este temperatura critică (Tc).Supraconductorii sunt un tip de material antimagnetic care respinge orice încercare de a aplica un câmp magnetic sub temperatura critică, cunoscut sub numele de efectul Meisner.Adăugarea de elemente de pământ rare la materialele supraconductoare poate crește foarte mult temperatura critică Tc.Acest lucru promovează foarte mult dezvoltarea și aplicarea materialelor supraconductoare.În anii 1980, țările dezvoltate precum Statele Unite și Japonia au adăugat o anumită cantitate deoxid de pământuri rares precumlantan, ytriu,europiu, șierbiula oxidul de bariu şioxid de cuprucompuși, care au fost amestecați, presați și sinterizați pentru a forma materiale ceramice supraconductoare, făcând aplicarea pe scară largă a tehnologiei supraconductoare, în special în aplicațiile militare, mai extinsă.

7.1 Circuite integrate supraconductoare

În ultimii ani, cercetările privind aplicarea tehnologiei supraconductoare în calculatoarele electronice au fost efectuate în străinătate, iar circuitele integrate supraconductoare au fost dezvoltate folosind materiale ceramice supraconductoare.Dacă acest tip de circuit integrat este utilizat pentru fabricarea calculatoarelor supraconductoare, nu numai că va fi de dimensiuni mici, ușor 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, cu operații în virgulă mobilă. ajungând la 300 până la 1 trilion de ori pe secundă.Prin urmare, armata SUA prezice că, odată cu introducerea computerelor supraconductoare, acestea vor deveni un „multiplicator” pentru eficacitatea luptei sistemului C1 în armată.

7.2 Tehnologia de explorare magnetică supraconductoare

Componentele sensibile magnetice realizate din materiale ceramice supraconductoare au un volum mic, ceea ce facilitează realizarea integrării și a matricei.Ele pot forma sisteme de detectare cu mai multe canale și multi parametri, crescând considerabil capacitatea de informare a unității și îmbunătățind considerabil distanța de detectare și precizia detectorului magnetic.Utilizarea magnetometrelor supraconductoare poate detecta nu numai ținte în mișcare, cum ar fi tancuri, vehicule și submarine, ci și măsura dimensiunile acestora, ceea ce duce la schimbări semnificative în tactici și tehnologii, cum ar fi războiul antitanc și antisubmarin.

Se raportează că Marina SUA a decis să dezvolte un satelit de teledetecție folosind acest lucrupamant rarmaterial supraconductor pentru a demonstra și îmbunătăți tehnologia tradițională de teledetecție.Acest satelit numit Naval Earth Image Observatory a fost lansat în 2000.

8.Aplicarea dePamant rarMateriale uriașe magnetostrictive în tehnologia militară modernă

Pamant rarmaterialele magnetostrictive gigantice sunt un nou tip de material funcțional nou dezvoltat la sfârșitul anilor 1980 în străinătate.Se referă în principal la compușii de fier din pământuri rare.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 numește materiale magnetostrictive mari sau uriașe.Dintre toate materialele comerciale, materialele magnetostrictive gigantice de pământuri rare au cea mai mare valoare de deformare și energie sub acțiunea fizică.În special odată 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 de dimensiune a acestuia 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 diverse domenii, de la sistemele de combustibil, controlul supapelor de lichid, micropoziționarea până la actuatoare mecanice pentru telescoape spațiale și regulatoare de aripi a aeronavelor.Dezvoltarea tehnologiei materialelor Terfenol-D a făcut progrese inovatoare în tehnologia de conversie electromecanică.Și a jucat un rol important în dezvoltarea tehnologiei de ultimă oră, a tehnologiei militare și în modernizarea industriilor tradiționale.Aplicarea materialelor magnetostrictive cu pământuri rare în armata modernă include în principal următoarele aspecte:

8.1 Sonar

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

8.2 Traductoare electrice mecanice

Folosit 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, frânele etc. Folosit pentru mașini militare, avioane 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 dispozitive cu unde acustice de suprafață reglabile.Acesta din urmă este folosit pentru senzorii de fază din mine, sonar și componente de stocare în computere.

9. Alte materiale

Alte materiale precumpamant rarmateriale luminiscente,pamant rarmateriale de stocare a hidrogenului, materiale magnetorezistive gigantice de pământuri rare,pamant rarmateriale frigorifice magnetice șipamant rarMaterialele de stocare magneto-optice au fost toate aplicate cu succes în armata modernă, îmbunătățind considerabil eficiența în luptă a armelor moderne.De exemplu,pamant rarmateriale luminiscente au fost aplicate cu succes la dispozitivele de vedere pe timp de noapte.În oglinzile de vedere pe timp de noapte, fosforii de pământuri rare transformă fotonii (energia luminii) în electroni, care sunt îmbunătățiți prin milioane de găuri mici în planul microscopului cu fibră optică, reflectându-se înainte și înapoi din perete, eliberând mai mulți electroni.Unii fosfori de pământuri rare de la capăt convertesc electronii înapoi în fotoni, astfel încât imaginea poate fi văzută cu un ocular.Acest proces este similar cu cel al unui ecran de televizor, undepamant rarpulberea fluorescentă emite o anumită imagine color pe ecran.Industria americană folosește de obicei pentoxid de niobiu, dar pentru ca sistemele de vedere pe timp de noapte să reușească, elementul pământ rarlantaneste o componentă crucială.În Războiul din Golf, forțele multinaționale au folosit acești ochelari de vedere nocturnă pentru a observa țintele armatei irakiene din nou și din nou, în schimbul unei mici victorii.

10 .Concluzie

Dezvoltareapamant rarindustria a promovat eficient progresul cuprinzător al tehnologiei militare moderne, iar îmbunătățirea tehnologiei militare a condus, de asemenea, dezvoltarea prosperă apamant rarindustrie.Cred că, odată cu progresul rapid al științei și tehnologiei mondiale,pamant rarprodusele vor juca un rol mai important în dezvoltarea tehnologiei militare moderne cu funcțiile lor speciale și vor aduce beneficii economice și sociale remarcabile pentrupamant rarindustria în sine.