Uporaba redkih zemeljskih materialov v sodobni vojaški tehnologiji

Redke zemlje,Znani kot "zakladnica" novih materialov, kot poseben funkcionalni material lahko močno izboljšajo kakovost in zmogljivost drugih izdelkov ter so znani kot "vitamini" sodobne industrije. Ne uporabljajo se le v tradicionalnih panogah, kot so metalurgija, petrokemija, steklokeramika, predenje volne, usnje in kmetijstvo, temveč igrajo tudi nepogrešljivo vlogo pri materialih, kot so fluorescenca, magnetizem, laser, komunikacija z optičnimi vlakni, shranjevanje vodikove energije, superprevodnost itd. Neposredno vplivajo na hitrost in raven razvoja nastajajočih visokotehnoloških industrij, kot so optični instrumenti, elektronika, vesoljska in jedrska industrija. Te tehnologije so bile uspešno uporabljene v vojaški tehnologiji in močno spodbujajo razvoj sodobne vojaške tehnologije.

Posebno vlogo, ki jo je imelredka zemljaNovi materiali v sodobni vojaški tehnologiji so pritegnili veliko pozornost vlad in strokovnjakov različnih držav, saj so jih ustrezni oddelki držav, kot sta Združene države Amerike in Japonska, uvrstili med ključne elemente razvoja visokotehnoloških industrij in vojaške tehnologije.

Kratek uvod vRedka zemljain njihov odnos do vojske in nacionalne obrambe
Strogo gledano imajo vsi redkozemeljski elementi določene vojaške aplikacije, vendar bi morala biti najpomembnejša vloga, ki jo imajo v nacionalni obrambi in na vojaškem področju, v aplikacijah, kot so lasersko merjenje razdalje, lasersko vodenje in laserska komunikacija.

Uporabaredka zemljajeklo inredka zemljanodularna litina v sodobni vojaški tehnologiji

1.1 UporabaRedka zemljaJeklo v sodobni vojaški tehnologiji

Funkcija vključuje dva vidika: čiščenje in legiranje, predvsem razžvepljevanje, deoksidacijo in odstranjevanje plinov, odpravljanje vpliva škodljivih nečistoč z nizkim tališčem, rafiniranje zrn in strukture, vplivanje na fazni prehod jekla ter izboljšanje njegove kaljivosti in mehanskih lastnosti. Vojaško znanstveno in tehnološko osebje je razvilo številne redkozemeljske materiale, primerne za uporabo v orožju, z uporabo lastnostiredka zemlja.

1.1.1 Oklepno jeklo

Že v zgodnjih šestdesetih letih prejšnjega stoletja je kitajska orožarska industrija začela raziskovati uporabo redkih zemelj v oklepnem jeklu in jeklu za topovske puške ter jih postopoma proizvajala.redka zemljaoklepno jeklo, kot so 601, 603 in 623, kar je na Kitajskem začelo novo dobo ključnih surovin za proizvodnjo tankov, ki temelji na domači proizvodnji.

1.1.2Redka zemljaogljikovo jeklo

Sredi šestdesetih let prejšnjega stoletja je Kitajska dodala 0,05 %redka zemljaelementov za določeno visokokakovostno ogljikovo jeklo za proizvodnjoredka zemljaogljikovo jeklo. Bočna udarna vrednost tega redkozemeljskega jekla se v primerjavi z originalnim ogljikovim jeklom poveča za 70 % do 100 %, udarna vrednost pri -40 ℃ pa se skoraj podvoji. Tulec velikega premera, izdelan iz tega jekla, je bil s strelskimi testi na strelišču dokazano v celoti skladen s tehničnimi zahtevami. Kitajska ga je trenutno dokončala in dala v proizvodnjo, s čimer je uresničila dolgoletno željo Kitajske, da bi v materialu nabojev baker nadomestila z jeklom.

1.1.3 Redkozemeljsko visokomangansko jeklo in lito jeklo redkozemeljskih kovin

Redka zemljaZa izdelavo plošč za tirnice tankov se uporablja visokomangansko jeklo, medtem koredka zemljaLito jeklo se uporablja za izdelavo repnih kril, dušilk in topniških strukturnih komponent za visokohitrostne prebojne granate. To lahko zmanjša število korakov obdelave, izboljša izkoriščenost jekla ter doseže taktične in tehnične kazalnike.

1.2 Uporaba redkozemeljske nodularne litine v sodobni vojaški tehnologiji

V preteklosti so bili materiali za izstrelke s sprednjo komoro na Kitajskem izdelani iz poltrdega litega železa, izdelanega iz visokokakovostnega surovega železa, pomešanega s 30 % do 40 % odpadnega jekla. Zaradi nizke trdnosti, visoke krhkosti, nizke in neostre efektivne fragmentacije po eksploziji ter šibke ubojne moči je bil razvoj teles izstrelkov s sprednjo komoro nekoč omejen. Od leta 1963 se izdelujejo minometni granati različnih kalibrov iz redkega zemeljskega nodularnega železa, kar je 1- do 2-krat povečalo njihove mehanske lastnosti, pomnožilo število efektivnih fragmentov in izostrilo robove fragmentov, kar je močno povečalo njihovo ubojno moč. Bojna granata določene vrste topovske granate in granate poljskega topa, izdelana iz tega materiala v naši državi, ima nekoliko boljše efektivno število fragmentov in gostejši ubojni polmer kot jeklena granata.

Uporaba neželeznih kovinzlitina redkih zemeljkot sta magnezij in aluminij v sodobni vojaški tehnologiji

Redke zemljeimajo visoko kemijsko aktivnost in velike atomske polmere. Ko so dodani neželeznim kovinam in njihovim zlitinam, lahko izboljšajo velikost zrn, preprečijo segregacijo, odstranijo pline, nečistoče in prečistijo ter izboljšajo metalografsko strukturo, s čimer dosežejo celovite cilje, kot so izboljšanje mehanskih lastnosti, fizikalnih lastnosti in učinkovitosti obdelave. Domači in tuji delavci na področju materialov so izkoristili lastnostiredke zemljerazviti noveredka zemljamagnezijeve zlitine, aluminijeve zlitine, titanove zlitine in visokotemperaturne zlitine. Ti izdelki se pogosto uporabljajo v sodobnih vojaških tehnologijah, kot so lovska letala, jurišna letala, helikopterji, brezpilotna letala in raketni sateliti.

2.1Redka zemljamagnezijeva zlitina

Redka zemljaMagnezijeve zlitine imajo visoko specifično trdnost, lahko zmanjšajo težo letala, izboljšajo taktično zmogljivost in imajo široke možnosti uporabe.redka zemljaMagnezijeve zlitine, ki jih je razvila korporacija China Aviation Industry Corporation (v nadaljevanju AVIC), vključujejo približno 10 vrst litih magnezijevih zlitin in deformiranih magnezijevih zlitin, od katerih se mnoge uporabljajo v proizvodnji in imajo stabilno kakovost. Na primer, lita magnezijeva zlitina ZM 6 z redkozemeljsko kovino neodim kot glavnim dodatkom se je razširila na uporabo v pomembnih delih, kot so ohišja zadnjih reduktorjev helikopterjev, rebra lovskih kril in tlačne plošče rotorjev za 30 kW generatorje. Redkozemeljska visokotrdna magnezijeva zlitina BM25, ki sta jo skupaj razvili korporacija China Aviation Corporation in korporacija Nonferrous Metals, je nadomestila nekatere srednje trdne aluminijeve zlitine in se uporablja v udarnih letalih.

2.2Redka zemljatitanova zlitina

V zgodnjih sedemdesetih letih prejšnjega stoletja je Pekinški inštitut za letalske materiale (v nadaljevanju Inštitut) nekaj aluminija in silicija nadomestil zredka zemeljska kovina cerij (Ce) v titanovih zlitinah Ti-A1-Mo, kar omejuje izločanje krhkih faz in izboljšuje toplotno odpornost in toplotno stabilnost zlitine. Na tej podlagi je bila razvita visokozmogljiva lita visokotemperaturna titanova zlitina ZT3, ki vsebuje cerij. V primerjavi s podobnimi mednarodnimi zlitinami ima določene prednosti glede toplotne odpornosti, trdnosti in procesne učinkovitosti. Ohišje kompresorja, izdelano iz nje, se uporablja za motor W PI3 II, kar zmanjša težo vsakega letala za 39 kg in poveča razmerje med potiskom in težo za 1,5 %. Poleg tega se koraki obdelave zmanjšajo za približno 30 %, kar doseže znatne tehnične in ekonomske koristi ter zapolni vrzel pri uporabi litih titanovih ohišij za letalske motorje na Kitajskem pri pogojih 500 ℃. Raziskave so pokazale, da obstajajo majhnecerijev oksiddelci v mikrostrukturi zlitine ZT3, ki vsebujejocerij.Cerijzdružuje del kisika v zlitini in tvori ognjevzdržno in visoko trdotoredkozemeljski oksidmaterial, Ce2O3. Ti delci ovirajo gibanje dislokacij med deformacijo zlitine in s tem izboljšajo njeno delovanje pri visokih temperaturah.Cerijzajame nekaj plinskih nečistoč (zlasti na mejah zrn), kar lahko okrepi zlitino, hkrati pa ohrani dobro toplotno stabilnost. To je prvi poskus uporabe teorije o težavnem utrjevanju topljencev pri ulivanju titanovih zlitin. Poleg tega je Inštitut za letalske materiale po letih raziskav razvil stabilno in poceniitrijev oksidPeščeni in praškasti materiali v postopku preciznega litja v raztopini titanovih zlitin z uporabo posebne tehnologije mineralizacijske obdelave. Dosegli so dobre ravni specifične teže, trdote in stabilnosti na titanovo tekočino. Kar zadeva prilagajanje in nadzor delovanja lupinske suspenzije, je pokazala večjo superiornost. Izjemna prednost uporabe lupine iz itrijevega oksida za izdelavo titanovih ulitkov je, da je v pogojih, kjer sta kakovost in raven postopka ulitkov primerljiva s postopkom volframove površinske plasti, mogoče izdelati ulitke iz titanovih zlitin, ki so tanjši od tistih, pridobljenih s postopkom volframove površinske plasti. Trenutno se ta postopek pogosto uporablja pri izdelavi različnih letal, motorjev in civilnih ulitkov.

2.3Redka zemljaaluminijeva zlitina

Toplotno odporna lita aluminijeva zlitina HZL206, ki vsebuje redke zemlje in jo je razvil AVIC, ima v primerjavi z zlitinami, ki vsebujejo nikelj, v tujini boljše mehanske lastnosti pri visokih temperaturah in sobni temperaturi ter je dosegla napredno raven podobnih zlitin v tujini. Zdaj se uporablja kot tlačno odporni ventil za helikopterje in lovska letala z delovno temperaturo 300 ℃ in nadomešča jeklene in titanove zlitine. Zmanjšala je konstrukcijsko težo in je bila dana v množično proizvodnjo. Natezna trdnostredka zemljaAluminijev silicijev hiperevtektični zlitin ZL117 je pri 200–300 ℃ boljši od zahodnonemških batnih zlitin KS280 in KS282. Njegova odpornost proti obrabi je 4–5-krat višja od odpornosti običajno uporabljenih batnih zlitin ZL108, z majhnim koeficientom linearnega raztezanja in dobro dimenzijsko stabilnostjo. Uporablja se v letalski opremi, zračnih kompresorjih KY-5 in KY-7 ter batih letalskih modelnih motorjev. Dodatekredka zemljaDodatek redkih zemeljskih elementov v aluminijeve zlitine znatno izboljša mikrostrukturo in mehanske lastnosti. Mehanizem delovanja redkih zemeljskih elementov v aluminijevih zlitinah je tvorba razpršene porazdelitve, majhne aluminijeve spojine pa igrajo pomembno vlogo pri krepitvi druge faze;redka zemljaelementi igrajo vlogo pri odplinjevanju in čiščenju, s čimer zmanjšajo število por v zlitini in izboljšajo njeno delovanje;Redka zemljaAluminijeve spojine kot heterogena kristalna jedra za prečiščevanje zrn in evtektičnih faz so prav tako vrsta modifikatorja; Redkozemeljski elementi spodbujajo nastanek in prečiščevanje faz, bogatih z železom, ter zmanjšujejo njihove škodljive učinke. α— Količina železa v trdni raztopini v A1 se zmanjšuje z naraščanjemredka zemljapoleg tega, kar je koristno tudi za izboljšanje trdnosti in plastičnosti.

Uporabaredka zemljamateriali za zgorevanje v sodobni vojaški tehnologiji

3.1 Čistoredke zemeljske kovine

Čistoredke zemeljske kovineZaradi svojih aktivnih kemijskih lastnosti so nagnjeni k reakciji s kisikom, žveplom in dušikom ter tvorijo stabilne spojine. Pri močnem trenju in udarcu lahko iskre vžgejo vnetljive materiale. Zato so ga že leta 1908 predelali v kremen. Ugotovljeno je bilo, da je med 17redka zemljaelementi, vključno s šestimi elementicerij, lantan, neodim, prazeodim, samarijinitrijimajo še posebej dobro učinkovitost pri požigu. Ljudje so spremenili lastnosti požiga rso zemeljske kovinev različne vrste zažigalnega orožja, kot je ameriška raketa Mark 82 z maso 227 kg, ki uporabljaredka zemeljska kovinaoblogo, ki ne povzroča le eksplozivnih ubijalnih učinkov, temveč tudi učinke požiga. Ameriška bojna glava rakete zrak-zemlja "Damping Man" je opremljena s 108 kvadratnimi palicami iz redkih zemeljskih kovin kot oblogami, ki nadomeščajo nekatere montažne fragmente. Statični testi miniranja so pokazali, da je njena sposobnost vžiga letalskega goriva za 44 % večja kot pri neobloženih.

3.2 Mešanoredka zemeljska kovinas

Zaradi visoke cene čistegaredke zemeljske kovine,različne države pogosto uporabljajo poceni kompozitne materialeredka zemeljska kovinav orožju z zgorevanjem. Kompozitredka zemeljska kovinaZgorevalno sredstvo se pod visokim tlakom napolni v kovinsko lupino z gostoto zgorevalnega sredstva (1,9~2,1) × 10³ kg/m³, hitrostjo zgorevanja 1,3–1,5 m/s, premerom plamena približno 500 mm in temperaturo plamena do 1715–2000 ℃. Po zgorevanju se žareče telo segreva več kot 5 minut. Med vietnamsko vojno je ameriška vojska z izstrelkom izstrelila 40-milimetrsko zažigalno granato, vžigalna obloga v notranjosti pa je bila izdelana iz mešanice redkih zemeljskih kovin. Po eksploziji izstrelka lahko vsak delček z vžigalno oblogo vžge tarčo. Takrat je mesečna proizvodnja bombe dosegla 200.000 izstrelkov, največ pa 260.000 izstrelkov.

3.3Redka zemljazlitine za zgorevanje

Aredka zemljaZgorevalna zlitina s težo 100 g lahko ustvari 200–3000 isker z velikim območjem pokritosti, kar je enakovredno ubijalnemu polmeru oklepno prebojnih in oklepno prebojnih granat. Zato je razvoj večnamenskega streliva z zgorevalno močjo postal ena glavnih smeri razvoja streliva doma in v tujini. Taktična zmogljivost oklepno prebojnih in oklepno prebojnih granat zahteva, da po preboju oklepa sovražnega tanka vžgejo tudi gorivo in strelivo, da ga popolnoma uničijo. Za granate je potrebno vžgati vojaške zaloge in strateške objekte v dosegu uničenja. Poroča se, da ima plastična zažigalna bomba iz redkih zemeljskih kovin, izdelana v Združenih državah Amerike, ohišje iz najlona, ​​ojačanega s steklenimi vlakni, in jedro iz mešane zlitine redkih zemeljskih kovin, ki se uporablja za boljši učinek proti tarčam, ki vsebujejo letalsko gorivo in podobne materiale.

Uporaba 4.Redka zemljaMateriali v vojaški zaščiti in jedrski tehnologiji

4.1 Uporaba v vojaški zaščitni tehnologiji

Redkozemeljski elementi imajo lastnosti, odporne proti sevanju. Nacionalni center za nevtronske prereze v Združenih državah Amerike je kot podlago uporabil polimerne materiale in izdelal dve vrsti plošč debeline 10 mm z dodatkom redkozemeljskih elementov ali brez njega za testiranje zaščite pred sevanjem. Rezultati kažejo, da je učinek zaščite pred toplotnimi nevtroni ...redka zemljaPolimerni materiali so 5-6-krat boljši od tistih izredka zemljaprosti polimerni materiali. Redkozemeljski materiali z dodanimi elementi, kot sosamarij, evropij, gadolinij, disprozijitd. imajo najvišji prečni prerez absorpcije nevtronov in dober učinek na zajemanje nevtronov. Trenutno glavne uporabe redkozemeljskih protisevalnih materialov v vojaški tehnologiji vključujejo naslednje vidike.

4.1.1 Zaščita pred jedrskim sevanjem

Združene države Amerike uporabljajo 1 % bora in 5 % redkozemeljskih elementov.gadolinij, samarijinlantanza izdelavo 600 m debelega betona, odpornega proti sevanju, za zaščito virov cepitvenih nevtronov v reaktorjih bazenov. Francija je razvila material za zaščito pred sevanjem redkih zemelj z dodajanjem boridov,redka zemljaspojine alizlitine redkih zemeljna grafit kot podlago. Polnilo tega kompozitnega zaščitnega materiala mora biti enakomerno porazdeljeno in izdelano v montažne dele, ki so nameščeni okoli reaktorskega kanala v skladu z različnimi zahtevami zaščitnih delov.

4.1.2 Zaščita rezervoarja pred toplotnim sevanjem

Sestavljen je iz štirih plasti furnirja, skupne debeline 5–20 cm. Prva plast je izdelana iz plastike, ojačane s steklenimi vlakni, z dodatkom 2 % anorganskega prahu.redka zemljaspojine kot polnila za blokiranje hitrih nevtronov in absorpcijo počasnih nevtronov; Druga in tretja plast dodajata borov grafit, polistiren in redkozemeljske elemente, ki predstavljajo 10 % celotne količine polnila k prvi, za blokiranje nevtronov srednje energije in absorpcijo toplotnih nevtronov; Četrta plast uporablja grafit namesto steklenih vlaken in doda 25 %redka zemljaspojine, ki absorbirajo toplotne nevtrone.

4.1.3 Drugo

Uporabaredka zemljaProtisevalni premazi za tanke, ladje, zaklonišča in drugo vojaško opremo imajo lahko protisevalni učinek.

4.2 Uporaba v jedrski tehnologiji

Redka zemljaitrijev oksidse lahko uporablja kot gorljiv absorber za uranovo gorivo v reaktorjih z vrelo vodo (BWR). Med vsemi elementi,gadolinijima najmočnejšo sposobnost absorpcije nevtronov, s približno 4600 tarčami na atom. Vsak naravnigadolinijatom pred odpovedjo absorbira povprečno 4 nevtrone. Ko se zmeša s cepljivim uranom,gadolinijlahko spodbudi zgorevanje, zmanjša porabo urana in poveča proizvodnjo energije.Gadolinijev oksidne proizvaja škodljivega stranskega produkta devterija, kot je borov karbid, in je lahko združljiv tako z uranovim gorivom kot z njegovim premaznim materialom med jedrskimi reakcijami. Prednost uporabegadolinijnamesto bora je togadolinijse lahko neposredno zmeša z uranom, da se prepreči širjenje jedrskih gorivnih palic. Po statističnih podatkih je trenutno po vsem svetu načrtovanih 149 jedrskih reaktorjev, od tega 115 tlačnovodnih reaktorjev uporablja redke zemeljske elemente.gadolinijev oksid. Redka zemljasamarij, evropijindisprozijso bili uporabljeni kot absorberji nevtronov v nevtronskih oplodilcih.Redka zemlja itrijima majhen presek zajemanja nevtronov in se lahko uporablja kot material za cevi za reaktorje s staljeno soljo. Tanke folije z dodanimredka zemlja gadolinijindisprozijse lahko uporabljajo kot detektorji nevtronskega polja v vesoljski in jedrski industriji, majhne količineredka zemljatulijinerbijse lahko uporabljajo kot tarčni materiali za nevtronske generatorje z zaprtimi cevmi inredkozemeljski oksidKovinska keramika iz evropijevega železa se lahko uporablja za izdelavo izboljšanih podpornih plošč za krmiljenje reaktorja.Redka zemljagadolinijse lahko uporablja tudi kot dodatek za premaze za preprečevanje nevtronskega sevanja, oklepna vozila pa so prevlečena s posebnimi premazi, ki vsebujejogadolinijev oksidlahko prepreči nevtronsko sevanje.Redka zemlja iterbijse uporablja v opremi za merjenje geonapetosti, ki jo povzročajo podzemne jedrske eksplozije. Kdajredko srcehiterbijje izpostavljen sili, se upor poveča, spremembo upora pa lahko uporabimo za izračun tlaka, ki mu je izpostavljen. Povezovanjeredka zemlja gadolinijZa merjenje visoke jedrske napetosti se lahko uporabi folija, nanesena s parnim nanašanjem in stopničasto prevleka z elementom, občutljivim na napetost.

5, UporabaRedka zemljaMateriali s trajnimi magneti v sodobni vojaški tehnologiji

Theredka zemljaTrajni magnetni material, ki velja za novo generacijo magnetnih kraljev, je trenutno znan kot najzmogljivejši trajni magnetni material. Ima več kot 100-krat boljše magnetne lastnosti kot magnetno jeklo, ki se je v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja uporabljalo v vojaški opremi. Danes je postal pomemben material v sodobni elektronski tehnologiji in komunikaciji, uporablja se v ceveh s potujočimi valovi in ​​cirkulatorjih v umetnih zemeljskih satelitih, radarjih in drugih področjih. Zato ima pomemben vojaški pomen.

SamarijKobaltovi magneti in neodimski železo-borovi magneti se uporabljajo za fokusiranje elektronskega žarka v sistemih za vodenje raket. Magneti so glavne naprave za fokusiranje elektronskih žarkov in prenašajo podatke na krmilno površino rakete. V vsaki napravi za fokusiranje rakete je približno 2,27–4,54 kg magnetov. Poleg tega,redka zemljaMagneti se uporabljajo tudi za pogon elektromotorjev in vrtenje krmila vodenih raket. Njihove prednosti so v močnejših magnetnih lastnostih in manjši teži v primerjavi z originalnimi aluminijasto-nikljevimi kobaltovimi magneti.

6. UporabaRedka zemljaLaserski materiali v sodobni vojaški tehnologiji

Laser je nova vrsta svetlobnega vira, ki ima dobro monokromatičnost, usmerjenost in koherenco ter lahko doseže visoko svetlost. Laser inredka zemljaLaserski materiali so se rodili hkrati. Do sedaj je bilo približno 90 % laserskih materialovredke zemljeNa primer,itrijKristal aluminijevega granata je široko uporabljen laser, ki lahko doseže neprekinjeno visoko izhodno moč pri sobni temperaturi. Uporaba trdnih laserjev v sodobni vojski vključuje naslednje vidike.

6.1 Lasersko merjenje razdalje

TheneodimdopiranoitrijAluminijasto-granatni laserski daljinomer, ki so ga razvile države, kot so Združene države Amerike, Velika Britanija, Francija in Nemčija, lahko meri razdalje do 4000 do 20000 metrov z natančnostjo 5 metrov. Orožni sistemi, kot so ameriški MI, nemški Leopard II, francoski Leclerc, japonski Type 90, izraelska Mecca in najnovejši britanski tank Challenger 2, uporabljajo to vrsto laserskega daljinomera. Trenutno nekatere države razvijajo novo generacijo trdnih laserskih daljinomerov za varnost človeškega očesa z delovnim valovnim območjem 1,5–2,1 μM. Ročni laserski daljinomeri so bili razviti z uporaboholmijdopiranoitrijlitijevih fluoridnih laserjev v Združenih državah Amerike in Združenem kraljestvu z delovno valovno dolžino 2,06 μM, ki segajo do 3000 m. Združene države Amerike so sodelovale tudi z mednarodnimi laserskimi podjetji pri razvoju laserja, dopiranega z erbijemitrijLitijev fluoridni laser z valovno dolžino 1,73 μ M, laserski daljinomer, s katerim so močno opremljene vojaki. Valovna dolžina laserskega daljinomera kitajske vojske je 1,06 μ M, v razponu od 200 do 7000 m. Kitajska pridobiva pomembne podatke iz laserskih televizijskih teodolitov pri meritvah razdalje do ciljev med izstrelitvijo raket dolgega dosega, raket in eksperimentalnih komunikacijskih satelitov.

6.2 Lasersko vodenje

Lasersko vodene bombe uporabljajo laserje za vodenje na koncu. Za obsevanje cilja se uporablja Nd · YAG laser, ki oddaja na desetine impulzov na sekundo. Impulzi so kodirani in svetlobni impulzi lahko sami vodijo odziv rakete, s čimer preprečujejo motnje zaradi izstrelitve raket in ovir, ki jih postavlja sovražnik. Ameriška vojaška jadralna bomba GBV-15, znana tudi kot "spretna bomba". Podobno se lahko uporablja tudi za izdelavo lasersko vodenih granat.

6.3 Laserska komunikacija

Poleg Nd · YAG, laserski izhod litijaneodimKristalni fosfat (LNP) je polariziran in ga je enostavno modulirati, zaradi česar je eden najbolj obetavnih materialov za mikro laserje. Primeren je kot vir svetlobe za komunikacijo z optičnimi vlakni in se pričakuje uporaba v integrirani optiki in kozmični komunikaciji. Poleg tegaitrijMonokristal železovega granata (Y3Fe5O12) se lahko uporablja kot različne magnetostatične naprave s površinskimi valovi z uporabo tehnologije mikrovalovne integracije, zaradi česar so naprave integrirane in miniaturizirane ter imajo posebne aplikacije v daljinskem upravljanju radarja, telemetriji, navigaciji in elektronskih protiukrepih.

7. UporabaRedka zemljaSuperprevodni materiali v sodobni vojaški tehnologiji

Ko določen material pod določeno temperaturo doseže ničelno upornost, se to imenuje superprevodnost, ki je kritična temperatura (Tc). Superprevodniki so vrsta antimagnetnega materiala, ki preprečuje vsak poskus uporabe magnetnega polja pod kritično temperaturo, znanega kot Meisnerjev učinek. Dodajanje redkih zemeljskih elementov superprevodnim materialom lahko močno poveča kritično temperaturo Tc. To močno spodbuja razvoj in uporabo superprevodnih materialov. V osemdesetih letih prejšnjega stoletja so razvite države, kot sta Združene države Amerike in Japonska, dodale določeno količino ...redkozemeljski oksidkot solantan, itrij,evropijinerbijbarijevega oksida inbakrov oksidspojine, ki so bile mešane, stisnjene in sintrane v superprevodne keramične materiale, zaradi česar je bila uporaba superprevodne tehnologije, zlasti v vojaških aplikacijah, še obsežnejša.

7.1 Superprevodna integrirana vezja

V zadnjih letih so v tujini potekale raziskave o uporabi superprevodne tehnologije v elektronskih računalnikih, razvita pa so bila tudi superprevodna integrirana vezja z uporabo superprevodnih keramičnih materialov. Če se bo ta vrsta integriranega vezja uporabila za izdelavo superprevodnih računalnikov, ne bo le majhna, lahka in priročna za uporabo, temveč bo imela tudi 10- do 100-krat hitrejšo računalniško hitrost kot polprevodniški računalniki, pri čemer bodo operacije s plavajočo vejico dosegle od 300 do 1 bilijon krat na sekundo. Zato ameriška vojska napoveduje, da bodo superprevodni računalniki, ko bodo uvedeni, postali "multiplikator" bojne učinkovitosti sistema C1 v vojski.

7.2 Tehnologija superprevodnega magnetnega raziskovanja

Magnetno občutljive komponente iz superprevodnih keramičnih materialov imajo majhno prostornino, kar omogoča enostavno integracijo in razporejanje. Lahko tvorijo večkanalne in večparametrske detekcijske sisteme, kar močno poveča informacijsko zmogljivost enote ter znatno izboljša razdaljo zaznavanja in natančnost magnetnega detektorja. Uporaba superprevodnih magnetometrov ne more le zaznati premikajočih se ciljev, kot so tanki, vozila in podmornice, temveč tudi izmeriti njihovo velikost, kar vodi do pomembnih sprememb v taktiki in tehnologijah, kot sta protitankovsko in protipodmorniško bojevanje.

Poroča se, da se je ameriška mornarica odločila razviti satelit za daljinsko zaznavanje z uporabo tegaredka zemljasuperprevodni material za demonstracijo in izboljšanje tradicionalne tehnologije daljinskega zaznavanja. Ta satelit, imenovan Naval Earth Image Observatory, je bil izstreljen leta 2000.

8. UporabaRedka zemljaVelikanski magnetostriktivni materiali v sodobni vojaški tehnologiji

Redka zemljaVeliki magnetostriktivni materiali so nova vrsta funkcionalnega materiala, ki je bil v tujini razvit konec osemdesetih let prejšnjega stoletja. Predvsem se nanašajo na redkozemeljske železove spojine. Ta vrsta materiala ima veliko večjo magnetostriktivno vrednost kot železo, nikelj in drugi materiali, njen magnetostriktivni koeficient pa je približno 102-103-krat višji od koeficienta splošnih magnetostriktivnih materialov, zato se imenujejo veliki ali velikanski magnetostriktivni materiali. Med vsemi komercialnimi materiali imajo redkozemeljski velikanski magnetostriktivni materiali najvišjo vrednost deformacije in energijo pri fizikalnem delovanju. Še posebej z uspešnim razvojem magnetostriktivne zlitine Terfenol-D se je odprla nova doba magnetostriktivnih materialov. Ko je Terfenol-D postavljen v magnetno polje, je njegova velikost večja kot pri običajnih magnetnih materialih, kar omogoča doseganje nekaterih natančnih mehanskih gibov. Trenutno se pogosto uporablja na različnih področjih, od gorivnih sistemov, krmiljenja tekočih ventilov, mikro pozicioniranja do mehanskih aktuatorjev za vesoljske teleskope in regulatorjev kril letal. Razvoj tehnologije materiala Terfenol-D je prinesel prebojni napredek v tehnologiji elektromehanske pretvorbe. In igrala je pomembno vlogo pri razvoju najsodobnejše tehnologije, vojaške tehnologije in modernizacije tradicionalnih industrij. Uporaba redkozemeljskih magnetostriktivnih materialov v sodobni vojski vključuje predvsem naslednje vidike:

8.1 Sonar

Splošna emisijska frekvenca sonarja je nad 2 kHz, vendar imajo nizkofrekvenčni sonarji pod to frekvenco svoje posebne prednosti: nižja kot je frekvenca, manjše je slabljenje, dlje se zvočni val širi in manj vpliva na podvodno zaščito pred odmevom. Sonarji iz materiala Terfenol-D lahko izpolnjujejo zahteve glede visoke moči, majhne prostornine in nizke frekvence, zato so se hitro razvili.

8.2 Elektromehanski pretvorniki

Uporablja se predvsem za majhne naprave z nadzorom delovanja - aktuatorje. Vključno z natančnostjo krmiljenja, ki doseže nanometrsko raven, pa tudi za servo črpalke, sisteme za vbrizgavanje goriva, zavore itd. Uporablja se za vojaške avtomobile, vojaška letala in vesoljska plovila, vojaške robote itd.

8.3 Senzorji in elektronske naprave

Kot so žepni magnetometri, senzorji za zaznavanje premika, sile in pospeška ter nastavljive naprave za površinske akustične valove. Slednje se uporabljajo za fazne senzorje v rudnikih, sonarje in komponente za shranjevanje v računalnikih.

9. Drugi materiali

Drugi materiali, kot soredka zemljaluminiscentni materiali,redka zemljamateriali za shranjevanje vodika, redkozemeljski velikanski magnetorezistivni materiali,redka zemljamagnetni hladilni materiali inredka zemljaMagnetooptični materiali za shranjevanje so bili uspešno uporabljeni v sodobni vojski, kar je močno izboljšalo bojno učinkovitost sodobnega orožja. Na primerredka zemljaLuminiscenčni materiali so bili uspešno uporabljeni v napravah za nočno gledanje. V ogledalih za nočno gledanje redkozemeljski fosforji pretvarjajo fotone (svetlobno energijo) v elektrone, ki se okrepijo skozi milijone majhnih lukenj v ravnini optičnega mikroskopa, odbijajo se naprej in nazaj od stene in sproščajo več elektronov. Nekateri redkozemeljski fosforji na repu pretvarjajo elektrone nazaj v fotone, tako da je sliko mogoče videti z okularjem. Ta postopek je podoben postopku na televizijskem zaslonu, kjerredka zemljaFluorescentni prah oddaja na zaslon določeno barvno sliko. Ameriška industrija običajno uporablja niobijev pentoksid, toda za uspeh sistemov nočnega vida je potreben redki zemeljski element.lantanje ključna komponenta. V zalivski vojni so večnacionalne sile uporabljale ta očala za nočno gledanje za opazovanje ciljev iraške vojske znova in znova, v zameno za majhno zmago.

10. Zaključek

Razvojredka zemljaIndustrija je učinkovito spodbujala celovit napredek sodobne vojaške tehnologije, izboljšanje vojaške tehnologije pa je spodbudilo tudi uspešen razvojredka zemljaindustrije. Verjamem, da s hitrim napredkom svetovne znanosti in tehnologije,redka zemljaIzdelki bodo s svojimi posebnimi funkcijami igrali večjo vlogo pri razvoju sodobne vojaške tehnologije in prinesli ogromne gospodarske in izjemne družbene koristi.redka zemljasama industrija.