Ritkaföldfémek,Az új anyagok „kincsesbányájaként” ismert különleges funkcionális anyagként jelentősen javíthatja más termékek minőségét és teljesítményét, és a modern ipar „vitaminjaiként” ismertek. Nemcsak széles körben használják őket a hagyományos iparágakban, mint például a kohászat, a petrolkémia, az üvegkerámia, a gyapjúfonás, a bőripar és a mezőgazdaság, hanem nélkülözhetetlen szerepet játszanak olyan anyagokban is, mint a fluoreszcencia, a mágnesesség, a lézer, a száloptikai kommunikáció, a hidrogéntárolás, a szupravezetés stb. Közvetlenül befolyásolja a feltörekvő high-tech iparágak, például az optikai eszközök, az elektronika, a repülőgépipar és a nukleáris ipar fejlődésének sebességét és szintjét. Ezeket a technológiákat sikeresen alkalmazták a katonai technológiában, nagyban elősegítve a modern katonai technológia fejlődését.
A különleges szerep, amitritkaföldfémA modern katonai technológiában alkalmazott új anyagok nagy figyelmet keltettek a különböző országok kormányai és szakértői körében, például olyan országok illetékes minisztériumai, mint az Egyesült Államok és Japán, a csúcstechnológiás iparágak és a katonai technológia fejlesztésének kulcsfontosságú elemeként sorolták be őket.
Rövid bevezetésRitkaföldés kapcsolatuk a katonasággal és a nemzetvédelemmel
Szigorúan véve minden ritkaföldfémnek van bizonyos katonai alkalmazása, de a nemzetvédelemben és katonai területeken a legfontosabb szerepet olyan alkalmazásokban kell betölteniük, mint a lézeres távolságmérés, a lézeres irányítás és a lézeres kommunikáció.
Az alkalmazásritkaföldfémacél ésritkaföldfémgömbgrafitos öntöttvas a modern katonai technológiában
1.1 AlkalmazásRitkaföldAcél a modern haditechnikában
A funkció két aspektust foglal magában: tisztítás és ötvözés, főként kéntelenítés, deoxidáció és gázeltávolítás, az alacsony olvadáspontú káros szennyeződések hatásának kiküszöbölése, a szemcse és a szerkezet finomítása, az acél fázisátmeneti pontjának befolyásolása, valamint edzhetőségének és mechanikai tulajdonságainak javítása. A hadtudományi és technológiai személyzet számos ritkaföldfém-anyagot fejlesztett ki, amelyek alkalmasak fegyverekben való felhasználásra a következők tulajdonságainak kihasználásával:ritkaföldfém.
1.1.1 Páncél
Már az 1960-as évek elején a kínai fegyveripar elkezdte kutatni a ritkaföldfémek alkalmazását páncélacélban és fegyveracélban, és egymást követően gyártotta azokat.ritkaföldfémpáncélacél, mint például a 601, 603 és 623, új korszakot nyit a kínai tankgyártás kulcsfontosságú nyersanyagai terén, a hazai termelés alapján.
1.1.2Ritkaföldszénacél
Az 1960-as évek közepén Kína 0,05%-kal növelte az energiatermelést.ritkaföldfémelemeket egy bizonyos kiváló minőségű szénacélhoz előállításáhozritkaföldfémszénacél. Ennek a ritkaföldfém acélnak az oldalirányú ütési értéke 70%-kal, illetve 100%-kal nagyobb az eredeti szénacélhoz képest, és az ütési érték -40 ℃-on csaknem megduplázódott. Az ebből az acélból készült nagy átmérőjű töltényhüvely lőtéri lövészeti tesztekkel igazolták, hogy teljes mértékben megfelel a műszaki követelményeknek. Jelenleg Kína véglegesítette és megkezdte a gyártását, teljesítve ezzel Kína régóta fennálló kívánságát, hogy a réz helyett acélt használjanak a töltényanyagokban.
1.1.3 Magas mangántartalmú ritkaföldfém acél és ritkaföldfém öntött acél
Ritkaföldmagas mangántartalmú acélt használnak tartálylánctalp-lemezek gyártásához, mígritkaföldfémAz öntött acélt farokszárnyak, csőtorkolati fékek és nagy sebességű lövedékeket áttörő lövedékek tüzérségi szerkezeti elemeinek gyártásához használják. Ez csökkentheti a feldolgozási lépéseket, javíthatja az acélkihasználást, és taktikai és műszaki mutatók elérését eredményezheti.
1.2 Ritkaföldfém gömbgrafitos öntöttvas alkalmazása a modern haditechnikában
A múltban Kína előkamrás lövedékanyagai félkemény öntöttvasból készültek, amely kiváló minőségű nyersvasból és 30-40% hulladékacélból állt. Alacsony szilárdsága, magas ridegsége, robbanás utáni alacsony és nem éles effektív szilánkossága, valamint gyenge ölőereje miatt az előkamrás lövedéktestek fejlesztése egykor korlátozott volt. 1963 óta különféle kaliberű aknavető lövedékeket gyártanak ritkaföldfém gömbgrafitos öntöttvasból, amely 1-2-szeresére növelte mechanikai tulajdonságaikat, megsokszorozta a effektív szilánkok számát, és élesebbé tette a szilánkok éleit, jelentősen növelve ölőerejüket. Az ebből az anyagból hazánkban készült ágyú- és tábori lövedék lövedékének valamivel jobb effektív szilánkszáma és sűrűbb ölősugara van, mint az acél lövedéknek.
Színesfémek alkalmazásaritkaföldfém ötvözetpéldául magnézium és alumínium a modern katonai technológiában
Ritkaföldfémeknagy kémiai aktivitással és nagy atomrádiuszokkal rendelkeznek. Színesfémekhez és ötvözeteikhez adva finomíthatják a szemcseméretet, megakadályozhatják a szegregációt, eltávolíthatják a gázt, a szennyeződéseket és tisztíthatják, valamint javíthatják a metallográfiai szerkezetet, ezáltal átfogó célokat érhetnek el, mint például a mechanikai tulajdonságok, a fizikai tulajdonságok és a feldolgozási teljesítmény javítása. A hazai és külföldi anyagmunkások hasznosították a tulajdonságaikatritkaföldfémekújat fejleszteniritkaföldfémmagnéziumötvözetek, alumíniumötvözetek, titánötvözetek és magas hőmérsékletű ötvözetek. Ezeket a termékeket széles körben használják a modern katonai technológiákban, például vadászgépekben, rohamgépekben, helikopterekben, pilóta nélküli légi járművekben és rakéta-műholdakban.
2.1Ritkaföldmagnéziumötvözet
RitkaföldA magnéziumötvözetek nagy fajlagos szilárdsággal rendelkeznek, csökkenthetik a repülőgépek súlyát, javíthatják a taktikai teljesítményt, és széles körű alkalmazási lehetőségekkel rendelkeznek.ritkaföldfémA China Aviation Industry Corporation (a továbbiakban: AVIC) által kifejlesztett magnéziumötvözetek körülbelül 10 öntött magnéziumötvözetet és deformált magnéziumötvözetet tartalmaznak, amelyek közül sokat gyártásban is használnak, és stabil minőségűek. Például a ZM 6 öntött magnéziumötvözet, amelynek fő adalékanyaga a ritkaföldfém neodímium, kibővült olyan fontos alkatrészekben való felhasználásra, mint a helikopterek hátsó lassító burkolatai, vadászszárnyak bordái és 30 kW-os generátorok rotorvezető nyomólapjai. A China Aviation Corporation és a Nonferrous Metals Corporation által közösen kifejlesztett BM25 ritkaföldfém nagy szilárdságú magnéziumötvözet néhány közepes szilárdságú alumíniumötvözetet váltott ki, és becsapódásos repülőgépekben alkalmazzák.
2.2Ritkaföldtitánötvözet
Az 1970-es évek elején a Pekingi Repüléstechnikai Anyagok Intézete (a továbbiakban: Intézet) az alumínium és a szilícium egy részét...ritkaföldfém cérium (Ce) Ti-A1-Mo titánötvözetekben, korlátozva a rideg fázisok kiválását és javítva az ötvözet hőállóságát és hőstabilitását. Ennek alapján fejlesztettek ki egy nagy teljesítményű, öntött, magas hőmérsékletű, cériumot tartalmazó ZT3 titánötvözetet. A hasonló nemzetközi ötvözetekhez képest bizonyos előnyökkel rendelkezik a hőállóság, a szilárdság és a folyamatteljesítmény terén. Az ebből gyártott kompresszorházat a W PI3 II motorhoz használják, ami 39 kg-mal csökkenti az egyes repülőgépek súlyát, és 1,5%-kal növeli a tolóerő-tömeg arányt. Ezenkívül a feldolgozási lépések körülbelül 30%-kal csökkennek, ami jelentős műszaki és gazdasági előnyöket eredményez, kitöltve az öntött titánházak használatát a repülőgépmotorokban Kínában 500 ℃ alatt. A kutatások kimutatták, hogy vannak kiscérium-oxida ZT3 ötvözet mikroszerkezetében lévő részecskék, amelyekcérium.Cériumaz ötvözetben lévő oxigén egy részét egyesíti, így tűzálló és nagy keménységű anyagot képezritkaföldfém-oxidanyag, Ce2O3. Ezek a részecskék akadályozzák a diszlokációk mozgását az ötvözet deformációja során, javítva az ötvözet magas hőmérsékletű teljesítményét.Cériummegköt bizonyos gázszennyeződéseket (különösen a szemcsehatárokon), ami erősítheti az ötvözetet, miközben megőrzi a jó hőstabilitást. Ez az első kísérlet a nehéz oldott pont erősítésének elméletének alkalmazására titánötvözetek öntésében. Ezenkívül évekig tartó kutatás után a Repülési Anyagok Intézete stabil és olcsóittrium-oxidhomok és por anyagok titánötvözet oldatos precíziós öntési eljárásban, speciális mineralizációs kezelési technológiát alkalmazva. Jó fajsúlyt, keménységet és stabilitást ért el a titánfolyadékkal szemben. A héjzagy teljesítményének beállítása és szabályozása tekintetében nagyobb fölényt mutatott. Az ittrium-oxid héj titánöntvények gyártásához való felhasználásának kiemelkedő előnye, hogy olyan körülmények között, ahol az öntvények minősége és feldolgozási szintje összehasonlítható a volfrám felületi réteg eljárásával, olyan titánötvözet öntvények gyártása lehetséges, amelyek vékonyabbak, mint a volfrám felületi réteg eljárással készültek. Jelenleg ezt az eljárást széles körben alkalmazzák különféle repülőgépek, motorok és polgári öntvények gyártásában.
2.3Ritkaföldalumíniumötvözet
Az AVIC által kifejlesztett, ritkaföldfémeket tartalmazó HZL206 hőálló öntött alumíniumötvözet kiváló magas hőmérsékletű és szobahőmérsékletű mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik a külföldi nikkeltartalmú ötvözetekhez képest, és elérte a hasonló külföldi ötvözetek fejlett szintjét. Ma már nyomásálló szelepként használják helikopterekben és vadászgépekben 300 ℃ üzemi hőmérsékleten, helyettesítve az acél- és titánötvözeteket. Csökkentette a szerkezeti súlyát, és tömeggyártásba került. A szakítószilárdsága...ritkaföldfémAz alumínium-szilícium-hipereutektikus ZL117 ötvözet 200-300 ℃-on magasabb hőállósággal rendelkezik, mint a nyugatnémet KS280 és KS282 dugattyúötvözetek. Kopásállósága 4-5-ször nagyobb, mint a hagyományosan használt ZL108 dugattyúötvözeteké, kis lineáris hőtágulási együtthatóval és jó méretstabilitással rendelkezik. Repülőgép-kiegészítőkben, KY-5, KY-7 légkompresszorokban és repülőgép-modellmotor-dugattyúkban használják. A hozzáadott...ritkaföldfémelemek hozzáadása az alumíniumötvözetekhez jelentősen javítja a mikroszerkezetet és a mechanikai tulajdonságokat. A ritkaföldfémek alumíniumötvözetekben való hatásmechanizmusa a diszpergált eloszlás kialakítása, és a kis alumíniumvegyületek jelentős szerepet játszanak a második fázis erősítésében; A ... hozzáadásaritkaföldfémaz elemek szerepet játszanak a gáztalanításban és a tisztításban, ezáltal csökkentve az ötvözet pórusainak számát és javítva annak teljesítményét;RitkaföldAz alumíniumvegyületek, mint heterogén kristálymagok a szemcsék és az eutektikus fázisok finomítására, szintén egyfajta módosítószerek; a ritkaföldfémek elősegítik a vasban gazdag fázisok képződését és finomodását, csökkentve azok káros hatásait. α— Az A1-ben lévő vas szilárd oldatban lévő mennyisége csökken a növekedésével.ritkaföldfémkiegészítés, ami a szilárdság és a képlékenység javítása szempontjából is előnyös.
Az alkalmazásritkaföldfémégésanyagok a modern katonai technológiában
3.1 Tisztaritkaföldfémek
Tisztaritkaföldfémekaktív kémiai tulajdonságaiknak köszönhetően hajlamosak reakcióba lépni oxigénnel, kénnel és nitrogénnel, stabil vegyületeket képezve. Intenzív súrlódás és ütés hatására a szikrák meggyújthatják a gyúlékony anyagokat. Ezért már 1908-ban is elkezdték kovakővé alakítani. Megállapították, hogy a 17.ritkaföldfémelemek, hat elem, beleértvecérium, lantán, neodímium, prazeodímium, szamárium, ésittriumkülönösen jó gyújtogatási teljesítményük van. Az emberek az r gyújtogatási tulajdonságaitföldfémekkülönféle gyújtófegyverekbe, például az amerikai Mark 82 227 kg-os rakétába, amelyritkaföldfémbélés, amely nemcsak robbanásos halálos hatásokat, hanem gyújtogatási hatásokat is okoz. Az amerikai levegő-föld "Damping Man" rakétafej 108 ritkaföldfém négyzet alakú rúddal van felszerelve bélésként, amelyek néhány előre gyártott töredéket helyettesítenek. Statikus robbantási tesztek kimutatták, hogy a repülőgép-üzemanyag meggyújtására való képessége 44%-kal magasabb, mint a bélés nélkülieké.
3.2 Vegyesritkaföldféms
A tiszta magas ára miattritkaföldfémek,számos országban széles körben használnak olcsó kompozitokatritkaföldfémbelső égésű fegyverekben. A kompozitritkaföldfémAz égésközeget nagy nyomás alatt töltik a fémhéjba, az égésközeg sűrűsége (1,9~2,1) × 103 kg/m3, az égési sebesség 1,3-1,5 m/s, a láng átmérője körülbelül 500 mm, a láng hőmérséklete akár 1715-2000 ℃ is lehet. Az égés után az izzó test felmelegedésének időtartama meghaladja az 5 percet. A vietnami háború alatt az amerikai hadsereg egy 40 mm-es gyújtógránátot lőtt ki egy indítóállvány segítségével, amelynek gyújtóbélését ritkaföldfém keverékéből készítették. A lövedék felrobbanása után minden egyes gyújtóbéléses repeszdarab meggyújthatja a célpontot. Abban az időben a bomba havi gyártása elérte a 200 000 lövést, a maximum pedig 260 000 lövés volt.
3.3Ritkaföldégésötvözetek
AritkaföldfémEgy 100 g súlyú égésötvözet 200-3000 szikrát képes képezni nagy lefedettségi területtel, ami megegyezik a páncéltörő és páncéltörő lövedékek ölési sugarával. Ezért az égési teljesítményű multifunkcionális lőszerek fejlesztése a lőszerfejlesztés egyik fő irányává vált itthon és külföldön egyaránt. A páncéltörő és páncéltörő lövedékek taktikai teljesítménye megköveteli, hogy az ellenséges harckocsi páncéljának áthatolása után az üzemanyagot és a lőszert is meggyújtsák, hogy teljesen megsemmisítsék a harckocsit. A gránátok esetében a katonai felszereléseket és stratégiai létesítményeket kell meggyújtaniuk az ölőtávolságukon belül. Jelentések szerint egy az Egyesült Államokban gyártott műanyag ritkaföldfém gyújtóbomba üvegszállal erősített nejlonból és vegyes ritkaföldfém ötvözetből készült maggal rendelkezik, amelyet a repülőgép-üzemanyagot és hasonló anyagokat tartalmazó célpontok elleni jobb hatás érdekében használnak.
4. pont alkalmazásaRitkaföldAnyagok katonai védelemben és nukleáris technológiában
4.1 Alkalmazás a katonai védelmi technológiában
A ritkaföldfémek sugárzásálló tulajdonságokkal rendelkeznek. Az Egyesült Államokbeli Nemzeti Neutron Keresztmetszet Központ polimer anyagokat használt hordozóként, és kétféle, 10 mm vastagságú lemezt készített ritkaföldfémek hozzáadásával vagy anélkül sugárvédelmi vizsgálatokhoz. Az eredmények azt mutatják, hogy a ... termikus neutronárnyékoló hatása ...ritkaföldfémA polimer anyagok 5-6-szor jobbak, mint a hagyományosak.ritkaföldfémszabad polimer anyagok. A ritkaföldfémek hozzáadott elemekkel, példáulszamárium, európium, gadolínium, diszpróziumstb. rendelkeznek a legnagyobb neutronabszorpciós keresztmetszettel, és jó hatással vannak a neutronok befogására. Jelenleg a ritkaföldfém-sugárzásgátló anyagok főbb alkalmazásai a katonai technológiában a következők.
4.1.1 Nukleáris sugárzás elleni védelem
Az Egyesült Államok 1% bórt és 5% ritkaföldfémeket használgadolínium, szamárium, éslantánhogy 600 méter vastag sugárzásálló betont készítsenek hasadási neutronforrások árnyékolására uszodai reaktorokban. Franciaország boridok hozzáadásával kifejlesztett egy ritkaföldfém sugárzásvédő anyagot,ritkaföldfémvegyületek, vagyritkaföldfém ötvözetekgrafithoz, mint hordozóhoz. Ennek a kompozit árnyékoló anyagnak a töltőanyagát egyenletesen kell elosztani és előre gyártott alkatrészekké kell alakítani, amelyeket a reaktorcsatorna köré helyeznek az árnyékoló alkatrészek különböző követelményeinek megfelelően.
4.1.2 Tartály hősugárzás elleni védelme
Négy furnérrétegből áll, teljes vastagsága 5-20 cm. Az első réteg üvegszállal erősített műanyagból készül, amelyhez 2% szervetlen port adnak.ritkaföldfémtöltőanyagként használt vegyületek a gyors neutronok blokkolására és a lassú neutronok elnyelésére; A második és harmadik réteg a teljes töltőanyag-mennyiség 10%-át kitevő bórgrafitot, polisztirolt és ritkaföldfémeket ad az előbbihez a közepes energiájú neutronok blokkolására és a termikus neutronok elnyelésére; A negyedik réteg üvegszál helyett grafitot használ, és 25%-ot ad hozzáritkaföldfémvegyületek a termikus neutronok elnyelésére.
4.1.3 Egyéb
JelentkezésritkaföldfémA tankok, hajók, óvóhelyek és egyéb katonai felszerelések sugárzásgátló bevonatai sugárzásgátló hatással bírhatnak.
4.2 Alkalmazás a nukleáris technológiában
Ritkaföldittrium-oxidurántüzelőanyag éghető abszorbereként használható forrásban lévő vizes reaktorokban (BWR). Az összes elem közül agadolíniuma legerősebb neutronelnyelő képességgel rendelkezik, atomonként körülbelül 4600 célponttal. Minden természetesgadolíniumAz atom átlagosan 4 neutront nyel el a meghibásodás előtt. Hasadóképes uránnal keverve,gadolíniumelősegítheti az égést, csökkentheti az uránfogyasztást és növelheti az energiatermelést.Gadolínium-oxidnem termel káros deutérium mellékterméket, mint például a bór-karbidot, és kompatibilis mind az urán üzemanyaggal, mind annak bevonóanyagával a nukleáris reakciók során. A használatának előnyegadolíniuma bór helyett az vangadolíniumközvetlenül uránnal keverhető, hogy megakadályozza a nukleáris fűtőanyag-rudak tágulását. A statisztikák szerint jelenleg 149 tervezett atomreaktor van világszerte, amelyek közül 115 nyomottvizes reaktor ritkaföldfémeket használ.gadolínium-oxid. Ritkaföldszamárium, európium, ésdiszpróziumneutrontenyésztőkben neutronelnyelőként használták.Ritkaföld ittriumkis befogási keresztmetszettel rendelkezik neutronokban, és csőanyagként használható sóolvadék-reaktorokban. Vékony fóliák hozzáadottritkaföldfém gadolíniumésdiszpróziumneutrontér-detektorként használható a repülőgépiparban és a nukleáris iparban, kis mennyiségűritkaföldfémtúliuméserbiumcélanyagként használhatók lezárt csöves neutrongenerátorokhoz, ésritkaföldfém-oxidAz európium-vas-fémkerámiák felhasználhatók a reaktorvezérlő tartólemezek fejlesztésére.Ritkaföldgadolíniumbevonat-adalékanyagként is használható a neutronsugárzás megakadályozására, valamint speciális bevonatokkal bevont páncélozott járművekhez, amelyek tartalmazzákgadolínium-oxidmegakadályozhatja a neutronsugárzást.Ritkaföld itterbiumföldalatti nukleáris robbanások okozta geostressz mérésére szolgáló berendezésekben használják. Amikorritkaföldfémhitterbiumerőhatásnak van kitéve, az ellenállás megnő, és az ellenállás változásából kiszámítható a rá ható nyomás.ritkaföldfém gadolíniumA gőzleválasztással leválasztott fólia és a feszültségérzékeny elemmel ellátott lépcsőzetes bevonat felhasználható a nagy nukleáris feszültség mérésére.
5. AlkalmazásRitkaföldÁllandó mágneses anyagok a modern haditechnikában
AritkaföldfémAz állandó mágneses anyag, amelyet a mágneses királyok új generációjaként ünnepelnek, jelenleg a legnagyobb teljesítményű állandó mágneses anyagként ismert. Több mint 100-szor nagyobb mágneses tulajdonságokkal rendelkezik, mint az 1970-es években katonai felszerelésekben használt mágneses acél. Jelenleg fontos anyaggá vált a modern elektronikus technológiai kommunikációban, amelyet haladóhullám-csövekben és keringetőszivattyúkban használnak mesterséges Föld-műholdakban, radarokban és más területeken. Ezért jelentős katonai jelentőséggel bír.
SzamáriumKobaltmágneseket és neodímium-vas-bór mágneseket használnak az elektronnyaláb fókuszálására rakétairányító rendszerekben. A mágnesek az elektronnyalábok fő fókuszáló eszközei, és adatokat továbbítanak a rakéta vezérlőfelületére. A rakéta fókuszáló eszközei körülbelül 5-10 font (2,27-4,54 kg) mágnest tartalmaznak. Ezenkívül...ritkaföldfémA mágneseket villanymotorok meghajtására és irányított rakéták kormánylapátjának forgatására is használják. Előnyük az erősebb mágneses tulajdonságokban és a kisebb súlyban rejlik az eredeti alumínium-nikkel-kobalt mágnesekhez képest.
6. AlkalmazásRitkaföldLézeranyagok a modern haditechnikában
A lézer egy új típusú fényforrás, amely jó monokromatikus tulajdonságokkal, irányítottsággal és koherenciával rendelkezik, és nagy fényerőt képes elérni. Lézer ésritkaföldféma lézeranyagok egyszerre születtek. Eddig a lézeranyagok körülbelül 90%-ábanritkaföldfémekPéldául,ittriumAz alumínium gránát kristály egy széles körben használt lézer, amely szobahőmérsékleten folyamatos nagy teljesítményt képes elérni. A szilárdtest lézerek alkalmazása a modern hadseregben a következő szempontokat foglalja magában.
6.1 Lézeres távolságmérés
AneodímiumdoppingoltittriumAz olyan országok által kifejlesztett alumínium gránát lézeres távolságmérők, mint az Egyesült Államok, Nagy-Britannia, Franciaország és Németország, akár 4000 és 20 000 méter közötti távolságot is képesek mérni 5 méteres pontossággal. Olyan fegyverrendszerek, mint az amerikai MI, a német Leopard II, a francia Leclerc, a japán Type 90, az izraeli Mecca és a legújabb brit fejlesztésű Challenger 2 tank, mind ilyen típusú lézeres távolságmérőt használnak. Jelenleg néhány ország az emberi szem biztonsága érdekében új generációs szilárdtest lézeres távolságmérőket fejleszt, 1,5-2,1 μM működési hullámhossztartománnyal. Kézi lézeres távolságmérőket fejlesztettek ki...holmiumdoppingoltittriumlítium-fluorid lézerek az Egyesült Államokban és az Egyesült Királyságban, 2,06 μM működési hullámhosszal, akár 3000 m hatótávolsággal. Az Egyesült Államok nemzetközi lézercégekkel is együttműködött egy erbiummal adalékoltittrium1,73 μM hullámhosszú lítium-fluorid lézer, amelyet erősen felszereltek a csapatokkal. Kína katonai távolságmérőjének lézerhullámhossza 1,06 μM, 200 és 7000 m között. Kína fontos adatokat nyer a lézertelevíziós teodolitokból a céltávolságmérés során nagy hatótávolságú rakéták, lövedékek és kísérleti kommunikációs műholdak indítása során.
6.2 Lézeres irányítás
A lézervezérelt bombák lézereket használnak a végpontok irányítására. Az Nd · YAG lézer másodpercenként több tucat impulzust bocsát ki, és a célpont lézerét besugározza. Az impulzusok kódolva vannak, és a fényimpulzusok önállóan tudják irányítani a rakéta válaszát, ezáltal megakadályozva a rakétaindítás és az ellenség által állított akadályok okozta interferenciát. Az amerikai katonai GBV-15 vitorlázórepülőgép-bomba, más néven "ügyes bomba". Hasonlóképpen, lézervezérelt lövedékek gyártására is használható.
6.3 Lézerkommunikáció
Az Nd · YAG mellett a lítium lézerteljesítménye isneodímiumA foszfátkristály (LNP) polarizált és könnyen modulálható, így az egyik legígéretesebb mikrolézer anyag. Alkalmas fényforrásként száloptikai kommunikációhoz, és várhatóan integrált optikában és kozmikus kommunikációban is alkalmazzák majd. Ezenkívül,ittriumA vasgránát (Y3Fe5O12) egykristály mikrohullámú integrációs technológiát alkalmazó különféle magnetosztatikus felületi hullámú eszközökként használható, így az eszközök integráltak és miniatürizáltak, és speciális alkalmazásokkal rendelkeznek a radar távirányításában, a telemetriában, a navigációban és az elektronikus ellenintézkedésekben.
7. Az alkalmazásRitkaföldSzupravezető anyagok a modern katonai technológiában
Amikor egy adott anyag egy bizonyos hőmérséklet alatt nulla ellenállást mutat, azt szupravezetésnek nevezzük, amely a kritikus hőmérséklet (Tc). A szupravezetők egyfajta antimágneses anyagok, amelyek taszítják a mágneses mező alkalmazására tett kísérleteket a kritikus hőmérséklet alatt, ezt Meisner-effektusnak nevezzük. A ritkaföldfémek hozzáadása a szupravezető anyagokhoz jelentősen növelheti a kritikus hőmérsékletet (Tc). Ez nagyban elősegíti a szupravezető anyagok fejlesztését és alkalmazását. Az 1980-as években a fejlett országok, mint például az Egyesült Államok és Japán, bizonyos mennyiségű...ritkaföldfém-oxidolyanok, mintlantán, ittrium,európium, éserbiumbárium-oxidra ésréz-oxidvegyületek, amelyeket összekeverve, préselve és szinterezve szupravezető kerámia anyagokat hoztak létre, szélesebb körűvé téve a szupravezető technológia alkalmazását, különösen a katonai alkalmazásokban.
7.1 Szupravezető integrált áramkörök
Az utóbbi években külföldön is kutatták a szupravezető technológia elektronikus számítógépekben való alkalmazását, és szupravezető integrált áramköröket fejlesztettek ki szupravezető kerámia anyagok felhasználásával. Ha ezt a típusú integrált áramkört szupravezető számítógépek gyártására használják, az nemcsak kis méretű, könnyű és kényelmesen használható lesz, hanem számítási sebessége 10-100-szor gyorsabb lesz, mint a félvezető számítógépeké, a lebegőpontos műveletek pedig elérhetik a másodpercenkénti 300-1 billiószoros sebességet. Ezért az amerikai hadsereg azt jósolja, hogy a szupravezető számítógépek bevezetése után azok "szorzót" jelentenek majd a C1 rendszer katonai hatékonyságának növelésében.
7.2 Szupravezető mágneses kutatótechnológia
A szupravezető kerámia anyagokból készült mágnesesen érzékeny alkatrészek kis térfogatúak, ami megkönnyíti az integrációt és a tömbök kialakítását. Többcsatornás és többparaméteres detektáló rendszereket alkothatnak, jelentősen növelve az egység információkapacitását, és jelentősen javítva a mágneses detektor detektálási távolságát és pontosságát. A szupravezető magnetométerek használata nemcsak mozgó célpontok, például tankok, járművek és tengeralattjárók detektálására alkalmas, hanem méretük mérésére is, ami jelentős változásokhoz vezet a taktikákban és technológiákban, például a tankelhárító és tengeralattjáró-elhárító hadviselésben.
A jelentések szerint az amerikai haditengerészet úgy döntött, hogy távérzékelő műholdat fejleszt ki ennek felhasználásával.ritkaföldfémszupravezető anyag a hagyományos távérzékelési technológia demonstrálására és fejlesztésére. Ezt a Naval Earth Image Observatory nevű műholdat 2000-ben bocsátották fel.
8. AlkalmazásRitkaföldÓriás magnetostrikciós anyagok a modern haditechnikában
RitkaföldAz óriás magnetostrikciós anyagok egy új típusú funkcionális anyag, amelyet az 1980-as évek végén fejlesztettek ki külföldön. Főként ritkaföldfém vasvegyületekre utalnak. Ez a fajta anyag sokkal nagyobb magnetostrikciós értékkel rendelkezik, mint a vas, a nikkel és más anyagok, és magnetostrikciós együtthatója körülbelül 102-103-szor nagyobb, mint az általános magnetostrikciós anyagoké, ezért nagy vagy óriás magnetostrikciós anyagoknak nevezik. Az összes kereskedelmi forgalomban kapható anyag közül a ritkaföldfém óriás magnetostrikciós anyagok rendelkeznek a legnagyobb alakváltozási értékkel és energiával fizikai behatás alatt. Különösen a Terfenol-D magnetostrikciós ötvözet sikeres fejlesztésével nyílt meg a magnetostrikciós anyagok új korszaka. Amikor a Terfenol-D-t mágneses térbe helyezik, méretváltozása nagyobb, mint a hagyományos mágneses anyagoké, ami lehetővé teszi bizonyos precíziós mechanikai mozgások elérését. Jelenleg széles körben használják különböző területeken, az üzemanyagrendszerektől, a folyadékszelep-vezérléstől, a mikropozicionálástól az űrteleszkópok mechanikus működtetőiig és a repülőgépszárny-szabályozókig. A Terfenol-D anyagtechnológia fejlesztése áttörést jelentett az elektromechanikus átalakítási technológiában. És fontos szerepet játszott a legmodernebb technológia, a katonai technológia fejlesztésében és a hagyományos iparágak modernizációjában. A ritkaföldfém magnetostrikciós anyagok alkalmazása a modern katonaságban főként a következő szempontokat foglalja magában:
8.1 Szonár
A szonárok általános emissziós frekvenciája 2 kHz felett van, de az e frekvencia alatti alacsony frekvenciájú szonároknak különleges előnyeik vannak: minél alacsonyabb a frekvencia, annál kisebb a csillapítás, annál messzebb terjed a hanghullám, és annál kevésbé befolyásolja a víz alatti visszhangárnyékolást. A Terfenol-D anyagból készült szonárok megfelelnek a nagy teljesítmény, a kis térfogat és az alacsony frekvencia követelményeinek, így gyorsan fejlődtek.
8.2 Elektromos mechanikus átalakítók
Főként kisméretű, szabályozott működésű eszközökhöz - aktuátorokhoz használják. Beleértve a nanométeres szintet elérő szabályozási pontosságot, valamint szervoszivattyúkat, üzemanyag-befecskendező rendszereket, fékeket stb. Katonai autókhoz, katonai repülőgépekhez és űrhajókhoz, katonai robotokhoz stb. használják.
8.3 Érzékelők és elektronikus eszközök
Ilyenek például a zsebmagnetométerek, az elmozdulás, erő és gyorsulás érzékelésére szolgáló érzékelők, valamint a hangolható felületi akusztikus hullám eszközök. Ez utóbbit fázisérzékelőkhöz használják bányákban, szonárokban és számítógépek tárolóalkatrészeiben.
9. Egyéb anyagok
Más anyagok, mint példáulritkaföldfémlumineszkáló anyagok,ritkaföldfémhidrogéntároló anyagok, ritkaföldfém óriás magnetorezisztív anyagok,ritkaföldfémmágneses hűtőanyagok, ésritkaföldfémA magnetooptikai tárolóanyagokat mind sikeresen alkalmazták a modern hadseregben, jelentősen javítva a modern fegyverek harci hatékonyságát. PéldáulritkaföldfémA lumineszcens anyagokat sikeresen alkalmazták éjjellátó eszközökben. Az éjjellátó tükrökben a ritkaföldfém-foszforok a fotonokat (fényenergiát) elektronokká alakítják, amelyeket a száloptikai mikroszkóp síkjában lévő több millió apró lyuk erősít fel, oda-vissza verődve a falról, további elektronokat szabadítva fel. Egyes ritkaföldfém-foszforok a végén az elektronokat visszaalakítják fotonokká, így a kép egy okulárral látható. Ez a folyamat hasonló a televízió képernyőjéhez, aholritkaföldfémA fluoreszkáló por egy bizonyos színű képet bocsát ki a képernyőre. Az amerikai ipar jellemzően nióbium-pentoxidot használ, de az éjjellátó rendszerek sikeréhez a ritkaföldfémlantánkulcsfontosságú elem. Az Öböl-háborúban a többnemzetiségű erők ezeket az éjjellátó szemüvegeket használták az iraki hadsereg célpontjainak újra és újra megfigyelésére, cserébe egy-egy apró győzelemért.
10. Következtetés
A fejlődéseritkaföldfémaz ipar hatékonyan elősegítette a modern katonai technológia átfogó fejlődését, és a katonai technológia fejlesztése a virágzó fejlődést is ösztönözteritkaföldfémipar. Úgy hiszem, hogy a világ tudományának és technológiájának gyors fejlődésévelritkaföldfémA termékek speciális funkcióikkal nagyobb szerepet fognak játszani a modern katonai technológia fejlesztésében, és hatalmas gazdasági és kiemelkedő társadalmi előnyökkel járnak majd aritkaföldfémmaga az iparág.
Közzététel ideje: 2023. november 29.