Anvendelsen af ​​sjældne jordarters materialer i moderne militærteknologi

Sjældne jordarter,Kendt som "skattekisten" af nye materialer, som et specielt funktionelt materiale, kan det forbedre kvaliteten og ydeevnen af ​​andre produkter betydeligt og er kendt som "vitaminerne" i den moderne industri. De er ikke kun meget udbredt i traditionelle industrier såsom metallurgi, petrokemikalier, glaskeramik, uldspinding, læder og landbrug, men spiller også en uundværlig rolle i materialer som fluorescens, magnetisme, laser, fiberoptisk kommunikation, brintlagring, superledning osv. Det påvirker direkte hastigheden og udviklingsniveauet for nye højteknologiske industrier såsom optiske instrumenter, elektronik, luftfart og atomindustri. Disse teknologier er blevet anvendt med succes inden for militærteknologi og har i høj grad fremmet udviklingen af ​​moderne militærteknologi.

Den særlige rolle, som spilles afsjældne jordarterNye materialer i moderne militærteknologi har tiltrukket sig stor opmærksomhed fra regeringer og eksperter i forskellige lande, og de er f.eks. blevet opført som et nøgleelement i udviklingen af ​​højteknologiske industrier og militærteknologi af relevante ministerier i lande som USA og Japan.

En kort introduktion tilSjælden jordartog deres forhold til militæret og det nationale forsvar
Strengt taget har alle sjældne jordarter visse militære anvendelser, men den mest kritiske rolle, de spiller inden for nationalt forsvar og militære områder, bør være i anvendelser som laserafstandsmåling, laservejledning og laserkommunikation.

Anvendelsen afsjældne jordarterstål ogsjældne jordarterduktilt jern i moderne militærteknologi

1.1 Anvendelse afSjælden jordartStål i moderne militærteknologi

Funktionen omfatter to aspekter: rensning og legering, primært afsvovling, deoxidation og gasfjernelse, eliminering af indflydelsen fra skadelige urenheder med lavt smeltepunkt, raffinering af korn og struktur, påvirkning af stålets faseovergangspunkt og forbedring af dets hærdbarhed og mekaniske egenskaber. Militærvidenskabeligt og teknologisk personale har udviklet mange sjældne jordarters materialer, der er egnede til brug i våben, ved at udnytte egenskaberne ved...sjældne jordarter.

1.1.1 Panserstål

Allerede i begyndelsen af ​​1960'erne begyndte Kinas våbenindustri at undersøge anvendelsen af ​​sjældne jordarter i panserstål og våbenstål og producerede successivtsjældne jordarterpanserstål som 601, 603 og 623, hvilket indleder en ny æra med vigtige råvarer til tankproduktion i Kina baseret på indenlandsk produktion.

1.1.2Sjælden jordartkulstofstål

I midten af ​​1960'erne øgede Kina med 0,05%sjældne jordarterelementer til et bestemt kulstofstål af høj kvalitet for at produceresjældne jordarterKulstofstål. Den laterale slagstyrke for dette sjældne jordartsstål er øget med 70 % til 100 % sammenlignet med det originale kulstofstål, og slagstyrken ved -40 ℃ er næsten fordoblet. Patronhylstret med stor diameter, der er fremstillet af dette stål, har gennem skydetests på skydebanen vist sig at opfylde de tekniske krav fuldt ud. I øjeblikket har Kina færdiggjort og sat det i produktion, hvilket har realiseret Kinas mangeårige ønske om at erstatte kobber med stål i patronmaterialet.

1.1.3 Sjælden jordarts stål med højt manganindhold og støbt stål med sjælden jordartsindhold

Sjælden jordarthøjmanganstål bruges til at fremstille tanksporplader, menssjældne jordarterStøbt stål bruges til at fremstille halevinger, mundingsbremser og artilleristrukturkomponenter til højhastigheds-granatgennembrydende granater. Dette kan reducere forarbejdningstrin, forbedre ståludnyttelsen og opnå taktiske og tekniske indikatorer.

1.2 Anvendelse af sjældne jordarters nodulært støbejern i moderne militærteknologi

Tidligere var Kinas materialer til forkammerprojektiler lavet af halvstift støbejern af høj kvalitet blandet med 30% til 40% skrotstål. På grund af dets lave styrke, høje sprødhed, lave og ikke-skarpe effektive fragmentering efter eksplosion og svage dræbende kraft var udviklingen af ​​forkammerprojektiler engang begrænset. Siden 1963 er der blevet fremstillet forskellige kalibre af mortergranater ved hjælp af sjældne jordarters duktilt jern, som har øget deres mekaniske egenskaber med 1-2 gange, mangedoblet antallet af effektive fragmenter og skærpet fragmenternes kanter, hvilket i høj grad forbedrer deres dræbende kraft. Kampgranater til en bestemt type kanon- og feltkanongranater fremstillet af dette materiale i vores land har et lidt bedre effektivt fragmenteringstal og en tættere dræbende radius end stålgranater.

Anvendelsen af ​​ikke-jernholdige materialersjældne jordartslegeringersåsom magnesium og aluminium i moderne militærteknologi

Sjældne jordarterhar høj kemisk aktivitet og store atomradier. Når de tilsættes ikke-jernholdige metaller og deres legeringer, kan de forfine kornstørrelsen, forhindre segregering, fjerne gas, urenheder og rense samt forbedre den metallografiske struktur og derved opnå omfattende mål såsom forbedring af mekaniske egenskaber, fysiske egenskaber og forarbejdningsydelse. Indenlandske og udenlandske materialearbejdere har udnyttet egenskaberne vedsjældne jordarterat udvikle nyesjældne jordartermagnesiumlegeringer, aluminiumlegeringer, titanlegeringer og højtemperaturlegeringer. Disse produkter har været meget anvendt i moderne militærteknologier såsom jagerfly, angrebsfly, helikoptere, ubemandede luftfartøjer og missilsatellitter.

2.1Sjælden jordartmagnesiumlegering

Sjælden jordartMagnesiumlegeringer har høj specifik styrke, kan reducere flyvægt, forbedre taktisk ydeevne og har brede anvendelsesmuligheder.sjældne jordarterMagnesiumlegeringer udviklet af China Aviation Industry Corporation (herefter benævnt AVIC) omfatter omkring 10 kvaliteter af støbte magnesiumlegeringer og deformerede magnesiumlegeringer, hvoraf mange er blevet brugt i produktionen og har stabil kvalitet. For eksempel er ZM 6 støbt magnesiumlegering med sjældne jordarters neodym som det primære tilsætningsstof blevet udvidet til at blive brugt i vigtige dele såsom helikopterhuse, vingeribber til jagerfly og rotortrykplader til 30 kW generatorer. Den sjældne jordarters højstyrke magnesiumlegering BM25, der er udviklet i fællesskab af China Aviation Corporation og Nonferrous Metals Corporation, har erstattet nogle mellemstyrke aluminiumlegeringer og er blevet anvendt i kollisionsfly.

2.2Sjælden jordarttitanlegering

I begyndelsen af ​​1970'erne erstattede Beijing Institute of Aeronautical Materials (benævnt Instituttet) noget aluminium og silicium medsjældent jordmetal cerium (Ce) i Ti-A1-Mo titanlegeringer, hvilket begrænser udfældningen af ​​sprøde faser og forbedrer legeringens varmebestandighed og termiske stabilitet. På dette grundlag blev der udviklet en højtydende støbt højtemperatur titanlegering ZT3 indeholdende cerium. Sammenlignet med lignende internationale legeringer har den visse fordele inden for varmebestandighed, styrke og procesydelse. Kompressorhuset, der er fremstillet med den, bruges til W PI3 II-motoren, hvilket reducerer vægten af ​​hvert fly med 39 kg og øger forholdet mellem tryk og vægt med 1,5 %. Derudover reduceres forarbejdningstrinnene med ca. 30 %, hvilket opnår betydelige tekniske og økonomiske fordele og udfylder hullet ved at bruge støbte titanhuse til flymotorer i Kina under 500 ℃ forhold. Forskning har vist, at der er småceriumoxidpartikler i mikrostrukturen af ​​ZT3-legeringen, der indeholdercerium.Ceriumkombinerer en del af ilten i legeringen for at danne et ildfast materiale med høj hårdhedsjælden jordartsoxidmateriale, Ce2O3. Disse partikler hindrer bevægelsen af ​​dislokationer under legeringsdeformation, hvilket forbedrer legeringens ydeevne ved høje temperaturer.Ceriumindfanger nogle gasforurenheder (især ved korngrænser), hvilket kan styrke legeringen, samtidig med at god termisk stabilitet opretholdes. Dette er det første forsøg på at anvende teorien om vanskelig opløst punktforstærkning i støbning af titanlegeringer. Derudover har Aviation Materials Institute efter mange års forskning udviklet stabile og billigeyttriumoxidSand- og pulvermaterialer i præcisionsstøbningsprocessen med titanlegeringer ved hjælp af en speciel mineraliseringsbehandlingsteknologi. Det har opnået gode niveauer af specifik tyngdekraft, hårdhed og stabilitet over for titanvæske. Med hensyn til justering og styring af ydeevnen af ​​skalopslæmningen har det vist sig større overlegenhed. Den enestående fordel ved at bruge yttriumoxidskaller til fremstilling af titanstøbegods er, at det under forhold, hvor kvaliteten og procesniveauet af støbegodset er sammenligneligt med wolframoverfladelagsprocessen, er muligt at fremstille titanlegeringsstøbegods, der er tyndere end wolframoverfladelagsprocessen. I øjeblikket er denne proces blevet meget anvendt i fremstillingen af ​​forskellige fly, motorer og civile støbegods.

2.3Sjælden jordartaluminiumslegering

Den varmebestandige støbte aluminiumlegering HZL206 indeholdende sjældne jordarter, som er udviklet af AVIC, har overlegne mekaniske egenskaber ved høj temperatur og stuetemperatur sammenlignet med nikkelholdige legeringer i udlandet og har nået det avancerede niveau af lignende legeringer i udlandet. Den bruges nu som en trykbestandig ventil til helikoptere og jagerfly med en driftstemperatur på 300 ℃ og erstatter stål- og titanlegeringer. Den reducerede strukturelle vægt og er blevet sat i masseproduktion. Trækstyrken afsjældne jordarterDen hypereutektiske aluminium-silicium-legering ZL117 er ved 200-300 ℃ højere end de vesttyske stempellegeringer KS280 og KS282. Dens slidstyrke er 4-5 gange højere end de almindeligt anvendte stempellegeringer ZL108, med en lille lineær udvidelseskoefficient og god dimensionsstabilitet. Den er blevet brugt i luftfartstilbehør som KY-5, KY-7 luftkompressorer og stempler til flymodeller. Tilføjelsen afsjældne jordarterTilsætning af elementer til aluminiumlegeringer forbedrer mikrostrukturen og de mekaniske egenskaber betydeligt. Virkningsmekanismen for sjældne jordarter i aluminiumlegeringer er at danne en spredt fordeling, og små aluminiumforbindelser spiller en væsentlig rolle i at styrke den anden fase; Tilsætningen afsjældne jordarterElementer spiller en rolle i afgasning og rensning, hvorved antallet af porer i legeringen reduceres og dens ydeevne forbedres;Sjælden jordartAluminiumforbindelser, som heterogene krystalkerner til raffinering af korn og eutektiske faser, er også en type modifikator; Sjældne jordarter fremmer dannelsen og raffineringen af ​​jernrige faser, hvilket reducerer deres skadelige virkninger. α— Mængden af ​​jern i den faste opløsning i A1 falder med stigendesjældne jordarterdertil, hvilket også er gavnligt for at forbedre styrke og plasticitet.

Anvendelsen afsjældne jordarterforbrændingsmaterialer i moderne militærteknologi

3.1 Rensjældne jordartsmetaller

Rensjældne jordartsmetallerPå grund af deres aktive kemiske egenskaber er de tilbøjelige til at reagere med ilt, svovl og nitrogen og danne stabile forbindelser. Når de udsættes for intens friktion og stød, kan gnister antænde brandfarlige materialer. Derfor blev det allerede i 1908 lavet om til flint. Det har vist sig, at blandt de 17sjældne jordarterelementer, seks elementer inklusivecerium, lanthan, neodym, praseodym, samarium, ogyttriumhar særlig god ydeevne i forbindelse med brandstiftelse. Folk har ændret brandstiftelsesegenskaberne ved rer jordmetallertil forskellige typer brandvåben, såsom det amerikanske Mark 82 227 kg missil, der brugersjældent jordmetalforing, som ikke kun producerer eksplosive, dræbende effekter, men også brandstiftende effekter. Det amerikanske luft-til-jord raketsprænghoved "Damping Man" er udstyret med 108 firkantede stænger af sjældne jordarters metaller som foringer, der erstatter nogle præfabrikerede fragmenter. Statiske sprængningstest har vist, at dets evne til at antænde flybrændstof er 44% højere end uforede.

3.2 Blandetsjældent jordmetals

På grund af den høje pris på rensjældne jordartsmetaller,forskellige lande bruger i vid udstrækning billig kompositsjældent jordmetali forbrændingsvåben. Komposittensjældent jordmetalForbrændingsmiddel fyldes i metalskallen under højt tryk, med en forbrændingsmiddeldensitet på (1,9~2,1) × 103 kg/m3, forbrændingshastighed 1,3-1,5 m/s, flammediameter på ca. 500 mm, flammetemperatur så høj som 1715-2000 ℃. Efter forbrænding er glødelegemets opvarmningsvarighed længere end 5 minutter. Under Vietnamkrigen affyrede det amerikanske militær en 40 mm brandgranat ved hjælp af en affyringsrampe, og antændelsesforingen indeni var lavet af et blandet sjældent jordmetal. Efter at projektilet eksploderer, kan hvert fragment med en antændelsesforing antænde målet. På det tidspunkt nåede den månedlige produktion af bomben 200.000 skud, med et maksimum på 260.000 skud.

3.3Sjælden jordartforbrændingslegeringer

Asjældne jordarterEn forbrændingslegering med en vægt på 100 g kan danne 200-3000 gnister med et stort dækningsområde, hvilket svarer til dræbningsradiusen for panserbrydende og panserbrydende granater. Derfor er udviklingen af ​​multifunktionel ammunition med forbrændingskraft blevet en af ​​hovedretningerne for ammunitionsudvikling i ind- og udland. Panserbrydende og panserbrydende granater kræver deres taktiske ydeevne, at de efter at have penetreret fjendtlig tankpansring også kan antænde deres brændstof og ammunition for at ødelægge tanken fuldstændigt. Granater skal antænde militære forsyninger og strategiske faciliteter inden for deres dræbende rækkevidde. Det rapporteres, at en plastisk brandbombe af sjældne jordarter fremstillet i USA har et hus lavet af glasfiberforstærket nylon og en kerne af blandede sjældne jordarters legeringer, som bruges til at have bedre effekter mod mål, der indeholder flybrændstof og lignende materialer.

Anvendelse af 4Sjælden jordartMaterialer inden for militær beskyttelse og nuklear teknologi

4.1 Anvendelse inden for militær beskyttelsesteknologi

Sjældne jordarter har strålingsbestandige egenskaber. National Center for Neutron Cross Sections i USA brugte polymermaterialer som substrat og fremstillede to typer plader med en tykkelse på 10 mm med eller uden tilsætning af sjældne jordarter til strålingsbeskyttelsestest. Resultaterne viser, at den termiske neutronafskærmningseffekt afsjældne jordarterpolymermaterialer er 5-6 gange bedre endsjældne jordarterfrie polymermaterialer. De sjældne jordarters materialer med tilsatte elementer såsomsamarium, europium, gadolinium, dysprosiumosv. har det højeste neutronabsorptionstværsnit og har en god effekt på at indfange neutroner. I øjeblikket omfatter de vigtigste anvendelser af sjældne jordartsmaterialer til strålingsbeskyttelse inden for militærteknologi følgende aspekter.

4.1.1 Afskærmning mod nuklear stråling

USA bruger 1% bor og 5% sjældne jordartergadolinium, samarium, oglanthanat fremstille en 600 m tyk strålingsbestandig beton til afskærmning af fissionsneutronkilder i svømmebassinreaktorer. Frankrig har udviklet et strålingsbeskyttelsesmateriale med sjældne jordarter ved at tilsætte borider,sjældne jordarterforbindelser, ellersjældne jordartslegeringertil grafit som substrat. Fyldstoffet i dette kompositafskærmningsmateriale skal fordeles jævnt og fremstilles i præfabrikerede dele, som placeres rundt om reaktorkanalen i henhold til de forskellige krav til afskærmningsdelene.

4.1.2 Afskærmning af tankens termiske stråling

Den består af fire lag finer med en samlet tykkelse på 5-20 cm. Det første lag er lavet af glasfiberforstærket plastik tilsat uorganisk pulver med 2%sjældne jordarterforbindelser som fyldstoffer til at blokere hurtige neutroner og absorbere langsomme neutroner; Det andet og tredje lag tilsætter borgrafit, polystyren og sjældne jordarter, der tegner sig for 10% af den samlede mængde fyldstof til førstnævnte for at blokere neutroner med mellemliggende energi og absorbere termiske neutroner; Det fjerde lag bruger grafit i stedet for glasfiber og tilsætter 25%sjældne jordarterforbindelser til at absorbere termiske neutroner.

4.1.3 Andre

Ansøgningsjældne jordarterAnti-strålingsbelægninger på kampvogne, skibe, beskyttelsesrum og andet militært udstyr kan have en anti-strålingseffekt.

4.2 Anvendelse inden for nuklear teknologi

Sjælden jordartyttriumoxidkan bruges som et brændbart absorberende middel til uranbrændsel i kogendevandsreaktorer (BWR'er). Blandt alle elementerne,gadoliniumhar den stærkeste evne til at absorbere neutroner, med cirka 4600 mål pr. atom. Hver naturliggadoliniumAtom absorberer i gennemsnit 4 neutroner før det svigter. Når det blandes med fissionerbart uran,gadoliniumkan fremme forbrænding, reducere uranforbruget og øge energiproduktionen.Gadoliniumoxidproducerer ikke det skadelige biprodukt deuterium som borcarbid og kan være kompatibel med både uranbrændstof og dets belægningsmateriale under nukleare reaktioner. Fordelen ved at brugegadoliniumi stedet for bor er detgadoliniumkan blandes direkte med uran for at forhindre udvidelse af brændselsstavene. Ifølge statistikker er der i øjeblikket 149 planlagte atomreaktorer på verdensplan, hvoraf 115 trykvandsreaktorer bruger sjældne jordarter.gadoliniumoxid. Sjælden jordartsamarium, europium, ogdysprosiumhar været brugt som neutronabsorbere i neutronopdrættere.Sjælden jordart yttriumhar et lille indfangningstværsnit i neutroner og kan bruges som rørmateriale til reaktorer med smeltet salt. Tynde folier med tilsatsjældne jordarter gadoliniumogdysprosiumkan bruges som neutronfeltdetektorer inden for luftfarts- og atomindustri, små mængder afsjældne jordarterthuliumogerbiumkan bruges som målmaterialer til neutrongeneratorer med lukkede rør, ogsjælden jordartsoxidEuropium jernmetalkeramik kan bruges til at fremstille forbedrede reaktorstyringsplader.Sjælden jordartgadoliniumkan også bruges som et belægningsadditiv for at forhindre neutronstråling, og pansrede køretøjer belagt med specielle belægninger indeholdendegadoliniumoxidkan forhindre neutronstråling.Sjælden jordart ytterbiumbruges i udstyr til måling af geospænding forårsaget af underjordiske atomeksplosioner. Nårsjældent øretimerytterbiumudsættes for kraft, øges modstanden, og ændringen i modstand kan bruges til at beregne det tryk, den udsættes for. Sammenkoblingsjældne jordarter gadoliniumFolie afsat ved dampaflejring og forskudt belægning med et spændingsfølsomt element kan bruges til at måle høj nuklear spænding.

5, Anvendelse afSjælden jordartPermanente magnetmaterialer i moderne militærteknologi

Desjældne jordarterPermanentmagnetmateriale, der hyldes som den nye generation af magnetiske konger, er i øjeblikket kendt som det højeste omfattende ydende permanentmagnetmateriale. Det har mere end 100 gange højere magnetiske egenskaber end det magnetiske stål, der blev brugt i militært udstyr i 1970'erne. I dag er det blevet et vigtigt materiale i moderne elektronisk kommunikationsteknologi, der bruges i vandrebølgerør og cirkulatorer i kunstige jordsatellitter, radarer og andre områder. Derfor har det betydelig militær betydning.

SamariumKoboltmagneter og neodym-jern-bor-magneter bruges til elektronstrålefokusering i missilstyringssystemer. Magneter er de primære fokuseringsenheder for elektronstråler og transmitterer data til missilets kontrolflade. Der er cirka 2,27-4,54 kg magneter i hver fokuseringsstyringsenhed i missilet. Derudover...sjældne jordarterMagneter bruges også til at drive elektriske motorer og rotere roret på styrede missiler. Deres fordele ligger i deres stærkere magnetiske egenskaber og lettere vægt sammenlignet med de originale aluminium-nikkel-koboltmagneter.

6. Anvendelse afSjælden jordartLasermaterialer i moderne militærteknologi

Laser er en ny type lyskilde, der har god monokromatisk egenskaber, retningsbestemthed og kohærens, og som kan opnå høj lysstyrke. Laser ogsjældne jordarterlasermaterialer blev født samtidig. Indtil videre involverer cirka 90 % af lasermaterialernesjældne jordarterFor eksempel,yttriumAluminium granatkrystal er en udbredt laser, der kan opnå kontinuerlig høj effekt ved stuetemperatur. Anvendelsen af ​​faststoflasere i moderne militær omfatter følgende aspekter.

6.1 Laserafstandsmåling

DeneodymdopetyttriumEn laserafstandsmåler af aluminiumsgranat, udviklet af lande som USA, Storbritannien, Frankrig og Tyskland, kan måle afstande på op til 4000 til 20000 meter med en nøjagtighed på 5 meter. Våbensystemer som den amerikanske MI, Tysklands Leopard II, Frankrigs Leclerc, Japans Type 90, Israels Mekka og den seneste britisk udviklede Challenger 2-tank bruger alle denne type laserafstandsmåler. I øjeblikket udvikler nogle lande en ny generation af solide laserafstandsmålere til sikkerhed for det menneskelige øje med et arbejdsbølgelængdeområde på 1,5-2,1 μM. Håndholdte laserafstandsmålere er blevet udviklet ved hjælp afholmiumdopetyttriumlithiumfluoridlasere i USA og Storbritannien med en arbejdsbølgelængde på 2,06 μM, der strækker sig op til 3000 m. USA har også samarbejdet med internationale laservirksomheder om at udvikle en erbiumdoteretyttriumLithiumfluoridlaser med en bølgelængde på 1,73 μM's laserafstandsmåler og tungt udstyret med tropper. Laserbølgelængden for Kinas militære afstandsmåler er 1,06 μM, der spænder fra 200 til 7000 m. Kina indhenter vigtige data fra laser-tv-teodolitter i målafstandsmålinger under opsendelse af langtrækkende raketter, missiler og eksperimentelle kommunikationssatellitter.

6.2 Laserstyring

Laserstyrede bomber bruger lasere til terminalstyring. Nd-YAG-laseren, som udsender snesevis af pulser i sekundet, bruges til at bestråle mållaseren. Pulserne er kodet, og lyspulserne kan selvstyre missilresponsen og derved forhindre interferens fra missilaffyring og forhindringer fra fjenden. Det amerikanske militærs GBV-15 svævebombe, også kendt som "dexterous bomb". På samme måde kan den også bruges til at fremstille laserstyrede granater.

6.3 Laserkommunikation

Ud over Nd · YAG, laseroutputtet fra lithiumneodymFosfatkrystal (LNP) er polariseret og let at modulere, hvilket gør det til et af de mest lovende mikrolasermaterialer. Det er velegnet som lyskilde til fiberoptisk kommunikation og forventes at blive anvendt i integreret optik og kosmisk kommunikation. Derudover...yttriumJerngranat (Y3Fe5O12) enkeltkrystal kan bruges som forskellige magnetostatiske overfladebølgeenheder ved hjælp af mikrobølgeintegrationsteknologi, hvilket gør enhederne integrerede og miniaturiserede og har særlige anvendelser inden for radarfjernstyring, telemetri, navigation og elektroniske modforanstaltninger.

7. Anvendelsen afSjælden jordartSuperledende materialer i moderne militærteknologi

Når et bestemt materiale oplever nul modstand under en bestemt temperatur, kaldes det superledning, hvilket er den kritiske temperatur (Tc). Superledere er en type antimagnetisk materiale, der afviser ethvert forsøg på at påføre et magnetfelt under den kritiske temperatur, kendt som Meisner-effekten. Tilføjelse af sjældne jordarter til superledende materialer kan øge den kritiske temperatur Tc betydeligt. Dette fremmer i høj grad udviklingen og anvendelsen af ​​superledende materialer. I 1980'erne tilføjede udviklede lande som USA og Japan en vis mængde ...sjælden jordartsoxidsåsomlanthan, yttrium,europium, ogerbiumtil bariumoxid ogkobberoxidforbindelser, som blev blandet, presset og sintret for at danne superledende keramiske materialer, hvilket gjorde den udbredte anvendelse af superledende teknologi, især i militære applikationer, mere omfattende.

7.1 Superledende integrerede kredsløb

I de senere år er der i udlandet blevet forsket i anvendelsen af ​​superledende teknologi i elektroniske computere, og superledende integrerede kredsløb er blevet udviklet ved hjælp af superledende keramiske materialer. Hvis denne type integreret kredsløb bruges til at fremstille superledende computere, vil det ikke kun være lille i størrelse, let i vægt og praktisk at bruge, men også have en beregningshastighed, der er 10 til 100 gange hurtigere end halvledercomputere, med flydende kommaoperationer, der når 300 til 1 billion gange i sekundet. Derfor forudsiger det amerikanske militær, at når superledende computere introduceres, vil de blive en "multiplikator" for C1-systemets kampeffektivitet i militæret.

7.2 Superledende magnetisk efterforskningsteknologi

Magnetisk følsomme komponenter lavet af superledende keramiske materialer har et lille volumen, hvilket gør det nemt at opnå integration og array. De kan danne flerkanals- og flerparameterdetektionssystemer, hvilket øger enhedens informationskapacitet betydeligt og forbedrer detektionsafstanden og nøjagtigheden af ​​den magnetiske detektor betydeligt. Brugen af ​​superledende magnetometre kan ikke kun detektere bevægelige mål såsom kampvogne, køretøjer og ubåde, men også måle deres størrelse, hvilket fører til betydelige ændringer i taktikker og teknologier såsom antitank- og antiubådskrigsførelse.

Det rapporteres, at den amerikanske flåde har besluttet at udvikle en fjernmålingssatellit ved hjælp af dettesjældne jordartersuperledende materiale til at demonstrere og forbedre traditionel fjernmålingsteknologi. Denne satellit kaldet Naval Earth Image Observatory blev opsendt i 2000.

8. Anvendelse afSjælden jordartGigantiske magnetostriktive materialer i moderne militærteknologi

Sjælden jordartKæmpe magnetostriktive materialer er en ny type funktionelt materiale, der blev udviklet i slutningen af ​​1980'erne i udlandet. De refererer primært til sjældne jordartsforbindelser af jern. Denne type materiale har en meget større magnetostriktiv værdi end jern, nikkel og andre materialer, og dens magnetostriktivitetskoefficient er omkring 102-103 gange højere end generelle magnetostriktive materialers, så det kaldes store eller kæmpe magnetostriktive materialer. Blandt alle kommercielle materialer har sjældne jordarts kæmpe magnetostriktive materialer den højeste tøjningsværdi og energi under fysisk påvirkning. Især med den succesfulde udvikling af Terfenol-D magnetostriktive legeringer er en ny æra for magnetostriktive materialer åbnet. Når Terfenol-D placeres i et magnetfelt, er dens størrelsesvariation større end almindelige magnetiske materialers, hvilket muliggør visse præcisionsmekaniske bevægelser. I øjeblikket anvendes det i vid udstrækning inden for forskellige områder, lige fra brændstofsystemer, væskeventilstyring, mikropositionering til mekaniske aktuatorer til rumteleskoper og flyvingeregulatorer. Udviklingen af ​​Terfenol-D materialeteknologi har gjort banebrydende fremskridt inden for elektromekanisk konverteringsteknologi. Og det har spillet en vigtig rolle i udviklingen af ​​banebrydende teknologi, militærteknologi og moderniseringen af ​​traditionelle industrier. Anvendelsen af ​​sjældne jordartsmetaller i moderne militær omfatter hovedsageligt følgende aspekter:

8.1 Ekkolod

Sonarers generelle emissionsfrekvens er over 2 kHz, men lavfrekvent sonar under denne frekvens har sine særlige fordele: jo lavere frekvens, desto mindre dæmpning, desto længere udbreder lydbølgen sig, og desto mindre påvirkes den undersøiske ekkoafskærmning. Sonarer lavet af Terfenol-D-materiale kan opfylde kravene til høj effekt, lille volumen og lav frekvens, så de har udviklet sig hurtigt.

8.2 Elektriske mekaniske transducere

Anvendes primært til små styrede enheder - aktuatorer. Inklusive kontrolnøjagtighed på nanometerniveau, samt servopumper, brændstofindsprøjtningssystemer, bremser osv. Anvendes til militærbiler, militærfly og -rumfartøjer, militærrobotter osv.

8.3 Sensorer og elektroniske enheder

Såsom lommemagnetometre, sensorer til detektering af forskydning, kraft og acceleration samt afstemmelige akustiske overfladebølgeenheder. Sidstnævnte bruges til fasesensorer i miner, sonar og lagringskomponenter i computere.

9. Andre materialer

Andre materialer som f.eks.sjældne jordarterlysende materialer,sjældne jordarterbrintlagringsmaterialer, magnetoresistive kæmpematerialer af sjældne jordarter,sjældne jordartermagnetiske kølematerialer, ogsjældne jordarterMagneto-optiske lagringsmaterialer er alle blevet anvendt med succes i moderne militær, hvilket i høj grad forbedrer moderne våbens kampeffektivitet. For eksempel,sjældne jordarterLysende materialer er med succes blevet anvendt i nattesynsudstyr. I nattesynsspejle omdanner sjældne jordartsfosforer fotoner (lysenergi) til elektroner, som forstærkes gennem millioner af små huller i det fiberoptiske mikroskopplan og reflekteres frem og tilbage fra væggen, hvilket frigiver flere elektroner. Nogle sjældne jordartsfosforer i bagenden omdanner elektroner tilbage til fotoner, så billedet kan ses med et okular. Denne proces ligner den på en tv-skærm, hvorsjældne jordarterFluorescerende pulver udsender et bestemt farvebillede på skærmen. Den amerikanske industri bruger typisk niobiumpentoxid, men for at nattesynssystemer kan lykkes, er det sjældne jordelement nødvendigtlanthaner en afgørende komponent. I Golfkrigen brugte multinationale styrker disse natkikkerter til at observere den irakiske hærs mål gang på gang, til gengæld for en lille sejr.

10. Konklusion

Udviklingen afsjældne jordarterIndustrien har effektivt fremmet den omfattende udvikling inden for moderne militærteknologi, og forbedringen af ​​militærteknologi har også drevet den velstående udvikling afsjældne jordarterindustri. Jeg tror, ​​at med den hurtige udvikling inden for verdensvidenskab og -teknologi,sjældne jordarterProdukter vil spille en større rolle i udviklingen af ​​moderne militærteknologi med deres særlige funktioner og bringe enorme økonomiske og enestående sociale fordele tilsjældne jordarterindustrien selv.