redke zemlje,znani kot "zakladnica" novih materialov, lahko kot poseben funkcionalni material močno izboljšajo kakovost in učinkovitost drugih izdelkov in so znani kot "vitamini" sodobne industrije.Ne uporabljajo se samo v tradicionalnih panogah, kot so metalurgija, petrokemična industrija, steklokeramika, predenje volne, usnjarstvo in kmetijstvo, ampak igrajo nepogrešljivo vlogo tudi pri materialih, kot so fluorescenca, magnetizem, laser, komunikacija z optičnimi vlakni, energija za shranjevanje vodika, superprevodnost itd. Neposredno vpliva na hitrost in stopnjo 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 imaredke zemljenovi materiali v sodobni vojaški tehnologiji so pritegnili veliko pozornost vlad in strokovnjakov različnih držav, tako da so ga ustrezni oddelki držav, kot sta Združene države in Japonska, uvrstili med ključne elemente v razvoju visokotehnoloških industrij in vojaške tehnologije.
Kratek uvod vRedka zemljas in njihov odnos do vojske in narodne obrambe
Strogo gledano imajo vsi elementi redkih zemelj določene vojaške namene, vendar bi morala biti najbolj kritična vloga v nacionalni obrambi in vojaških področjih v aplikacijah, kot so lasersko določanje razdalje, lasersko vodenje in laserska komunikacija.
Uporabaredke zemljejeklo inredke zemljenodularna litina v sodobni vojaški tehnologiji
1.1 UporabaRedka zemljaJeklo v sodobni vojaški tehnologiji
Funkcija vključuje dva vidika: čiščenje in legiranje, predvsem razžveplanje, deoksidacijo in odstranjevanje plinov, odpravo vpliva škodljivih nečistoč z nizkim tališčem, rafiniranje zrn in strukture, vplivanje na točko faznega prehoda jekla ter izboljšanje njegove kaljivosti in mehanskih lastnosti.Vojaško znanstveno in tehnološko osebje je razvilo veliko redkih zemeljskih materialov, primernih za uporabo v orožju, z uporabo lastnostiredke zemlje.
1.1.1 Oklepno jeklo
Že v zgodnjih šestdesetih letih 20. stoletja je kitajska orožarska industrija začela raziskovati uporabo redkih zemelj v oklepnem jeklu in jeklu za puške ter zaporedoma proizvajalaredke zemljeoklepno jeklo, kot so 601, 603 in 623, s čimer se začne novo obdobje ključnih surovin za proizvodnjo tankov na Kitajskem, ki temelji na domači proizvodnji.
1.1.2Redka zemljaogljikovo jeklo
Sredi šestdesetih let je Kitajska dodala 0,05 %redke zemljeelementov za proizvodnjo določenega visokokakovostnega ogljikovega jeklaredke zemljeogljikovo jeklo.Vrednost stranskega udarca tega redkozemeljskega jekla se poveča za 70 % do 100 % v primerjavi z izvirnim ogljikovim jeklom, vrednost udarca pri -40 ℃ pa se skoraj podvoji.Tulec velikega premera iz tega jekla je s strelskimi preizkusi na strelišču dokazano popolnoma ustrezal tehničnim zahtevam.Trenutno ga je Kitajska dokončala in dala v proizvodnjo, s čimer uresničuje dolgoletno željo Kitajske po zamenjavi bakra z jeklom v materialu kartuš.
1.1.3 Redkozemsko jeklo z visoko vsebnostjo mangana in redkozemeljsko lito jeklo
Redka zemljaJeklo z visoko vsebnostjo mangana se uporablja za izdelavo gosenic rezervoarjev, medtem koredke zemljelito jeklo se uporablja za izdelavo repnih kril, gobnih zavor in topniških konstrukcijskih komponent za granate za prebijanje granat visoke hitrosti.To lahko zmanjša korake obdelave, izboljša izkoristek jekla in doseže taktične in tehnične kazalnike.
1.2 Uporaba redkozemeljskega nodularnega litega železa v sodobni vojaški tehnologiji
V preteklosti so bili kitajski materiali za izstrelke s prednjo komoro izdelani iz poltrde litine iz visokokakovostnega surovega železa, pomešanega s 30 % do 40 % odpadnega jekla.Zaradi nizke trdnosti, visoke krhkosti, nizkega in neostrega učinkovitega drobljenja po eksploziji ter šibke ubijalske moči je bil razvoj teles izstrelkov s prednjo komoro nekoč omejen.Od leta 1963 se izdelujejo minometne granate različnih kalibrov z uporabo redkozemeljskega nodularnega železa, kar je povečalo njihove mehanske lastnosti za 1-2 krat, pomnožilo število učinkovitih drobcev in izostrilo robove drobcev, kar je močno povečalo njihovo ubojno moč.Bojna granata določene vrste topovskih in terenskih granat, izdelanih iz tega materiala pri nas, ima nekoliko boljše efektivno število drobljenja in gosto uničevalni radij kot jeklena granata.
Uporaba neželeznihzlitina redkih zemeljkot sta magnezij in aluminij v sodobni vojaški tehnologiji
Redke zemljeimajo visoko kemijsko aktivnost in velike atomske radije.Ko jih dodamo neželeznim kovinam in njihovim zlitinam, lahko izboljšajo velikost zrn, preprečijo segregacijo, odstranijo plin, nečistoče in očistijo ter izboljšajo metalografsko strukturo, s čimer dosežejo celovite cilje, kot so izboljšanje mehanskih lastnosti, fizikalnih lastnosti in učinkovitosti obdelave.Domači in tuji materialni delavci so izkoristili lastnostiredke zemljerazvijati noveredke zemljemagnezijeve zlitine, aluminijeve zlitine, titanove zlitine in visokotemperaturne zlitine.Ti izdelki se pogosto uporabljajo v sodobnih vojaških tehnologijah, kot so bojna letala, jurišna letala, helikopterji, zračna plovila brez posadke in raketni sateliti.
2.1Redka zemljamagnezijeve zlitine
Redka zemljamagnezijeve zlitine imajo visoko specifično trdnost, lahko zmanjšajo težo letala, izboljšajo taktično učinkovitost in imajo široke možnosti uporabe.Theredke zemljemagnezijeve zlitine, ki jih je razvilo podjetje China Aviation Industry Corporation (v nadaljnjem besedilu AVIC), vključujejo približno 10 razredov litih magnezijevih zlitin in deformiranih magnezijevih zlitin, od katerih so bile mnoge uporabljene v proizvodnji in imajo stabilno kakovost.Na primer, lita magnezijeva zlitina ZM 6 z redko zemeljsko kovino neodim kot glavnim dodatkom je bila razširjena za uporabo v pomembnih delih, kot so zadnje redukcijske ohišje helikopterja, rebra bojnih kril in tlačne plošče rotorja za 30 kW generatorje.Visoko trdna magnezijeva zlitina redkih zemelj BM25, ki sta jo skupaj razvila China Aviation Corporation in Nonferrous Metals Corporation, je nadomestila nekatere aluminijeve zlitine srednje trdnosti in se uporablja v udarnih letalih.
2.2Redka zemljatitanove zlitine
V zgodnjih sedemdesetih letih prejšnjega stoletja je Pekinški inštitut za letalske materiale (v nadaljnjem besedilu Inštitut) zamenjal nekaj aluminija in silicija zredke zemeljske kovine cerij (Ce) v titanovih zlitinah Ti-A1-Mo, kar omejuje izločanje krhkih faz in izboljša toplotno odpornost in toplotno stabilnost zlitine.Na tej osnovi je bila razvita visoko zmogljiva lita visokotemperaturna titanova zlitina ZT3, ki vsebuje cerij.V primerjavi s podobnimi mednarodnimi zlitinami ima določene prednosti v toplotni odpornosti, trdnosti in zmogljivosti postopka.Ohišje kompresorja, izdelano z njim, se uporablja za motor W PI3 II, pri čemer se masa vsakega letala zmanjša za 39 kg in poveča razmerje med potiskom in težo za 1,5 %.Poleg tega so koraki obdelave zmanjšani za približno 30 %, s čimer se dosežejo pomembne tehnične in ekonomske koristi, s čimer se zapolni vrzel pri uporabi ohišij iz litega titana 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, da tvori ognjevzdržno in visoko trdotooksid redkih zemeljmaterial, Ce2O3.Ti delci ovirajo gibanje dislokacij med deformacijo zlitine, kar izboljša visokotemperaturno delovanje zlitine.Cerijzajame nekatere plinske nečistoče (zlasti na mejah zrn), kar lahko okrepi zlitino, hkrati pa ohrani dobro toplotno stabilnost.To je prvi poskus uporabe teorije težkega utrjevanja topljencev pri litju titanovih zlitin.Poleg tega je Inštitut za letalske materiale po letih raziskav razvil stabilno in poceniitrijev oksidpesek in praškasti materiali v postopku natančnega litja raztopine titanove zlitine z uporabo posebne tehnologije obdelave z mineralizacijo.Dosegel je dobre ravni specifične teže, trdote in stabilnosti glede na tekočino iz titana.V smislu prilagajanja in nadzora delovanja lupinaste brozge je pokazala večjo superiornost.Izjemna prednost uporabe ovoja iz itrijevega oksida za izdelavo titanovih ulitkov je, da je pod pogoji, kjer sta kakovost in raven postopka ulitkov primerljivi s postopkom površinske plasti volframa, mogoče izdelati ulitke iz titanove zlitine, ki so tanjši od tistih postopka površinske plasti volframa.Trenutno se ta postopek pogosto uporablja pri izdelavi različnih letal, motorjev in civilnih ulitkov.
2.3Redka zemljaaluminijeve zlitine
Toplotno odporna lita aluminijeva zlitina HZL206, ki vsebuje redke zemlje, ki jo je razvil AVIC, ima boljše mehanske lastnosti pri visokih in sobnih temperaturah v primerjavi z zlitinami, ki vsebujejo nikelj v tujini, in je dosegla napredno raven podobnih zlitin v tujini.Zdaj se uporablja kot tlačno odporen ventil za helikopterje in bojna letala z delovno temperaturo 300 ℃ in nadomešča jeklo in titanove zlitine.Zmanjšana strukturna teža in je bila dana v množično proizvodnjo.Natezna trdnostredke zemljealuminijeva silicijeva hiperevtektična zlitina ZL117 pri 200-300 ℃ je višja kot pri zahodnonemških batnih zlitinah KS280 in KS282.Njegova odpornost proti obrabi je 4-5-krat večja kot pri običajno uporabljenih batnih zlitinah ZL108, z majhnim koeficientom linearnega raztezanja in dobro dimenzijsko stabilnostjo.Uporabljali so ga v letalskih dodatkih KY-5, KY-7 zračnih kompresorjih in batih motorjev letalskih modelov.Dodatekredke zemljeelementov aluminijevih zlitin bistveno izboljša mikrostrukturo in mehanske lastnosti.Mehanizem delovanja elementov redkih zemelj v aluminijevih zlitinah je, da tvorijo razpršeno porazdelitev, majhne aluminijeve spojine pa igrajo pomembno vlogo pri krepitvi druge faze;Dodatekredke zemljeelementov igra vlogo pri razplinjevanju in čiščenju, s čimer se zmanjša število por v zlitini in izboljša njena učinkovitost;Redka zemljaaluminijeve spojine, kot heterogena kristalna jedra za prečiščevanje zrn in evtektičnih faz, so tudi neke vrste modifikatorji;Elementi redkih zemelj spodbujajo nastajanje in rafiniranje faz, bogatih z železom, kar zmanjšuje njihove škodljive učinke.α— Količina železa v trdni raztopini v A1 se zmanjšuje s povečanjemredke zemljedodatek, kar je koristno tudi za izboljšanje trdnosti in plastičnosti.
Uporabaredke zemljegorilni materiali v sodobni vojaški tehnologiji
3.1 Čistoredke zemeljske kovine
čistaredke zemeljske kovine, so zaradi svojih aktivnih kemičnih lastnosti nagnjeni k reakciji s kisikom, žveplom in dušikom, da tvorijo stabilne spojine.Če so izpostavljeni intenzivnemu trenju in udarcem, lahko iskre vnamejo vnetljive materiale.Zato so ga že leta 1908 izdelali v kremenček.Ugotovljeno je bilo, da je med 17redke zemljeelementov, vključno s šestimi elementicerij, lantan, neodim, prazeodim, samarij, initrijimajo še posebej dobre lastnosti pri požigu.Ljudje so spremenili požigljive lastnosti rso zemeljske kovinev različne vrste zažigalnih orožij, kot je ameriška raketa Mark 82 227 kg, ki uporabljaredke zemeljske kovineobloga, ki ne povzroča samo eksplozivnih ubijalskih 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.Preizkusi statičnega razstreljevanja so pokazali, da je njegova sposobnost vžiga letalskega goriva za 44 % večja kot pri neobloženih.
3.2 Mešanoredke zemeljske kovines
Zaradi visoke cene čistegaredke zemeljske kovine,različne države pogosto uporabljajo poceni kompozitredke zemeljske kovinev orožju z izgorevanjem.Sestavljenoredke zemeljske kovinezgorevalno sredstvo se naloži v kovinsko lupino pod visokim pritiskom, z gostoto zgorevalnega sredstva (1,9 ~ 2,1) × 103 kg/m3, hitrostjo zgorevanja 1,3-1,5 m/s, premerom plamena približno 500 mm, temperaturo plamena do 1715-2000 ℃.Po zgorevanju je trajanje segrevanja žarilnega telesa daljše od 5 minut.Med vietnamsko vojno je ameriška vojska izstrelila 40 mm zažigalno granato z lansirnikom, notranja vžigalna obloga pa je bila izdelana iz mešanice redkih zemeljskih kovin.Ko izstrelek eksplodira, lahko vsak fragment z vžigalno oblogo vžge tarčo.Takrat je mesečna proizvodnja bombe dosegla 200.000 nabojev, največ 260.000 nabojev.
3.3Redka zemljazlitine za zgorevanje
Aredke zemljezlitina z zgorevanjem, ki tehta 100 g, lahko tvori 200-3000 isker z velikim območjem pokritosti, kar je enako polmeru ubijanja oklepnih in oklepnih granat.Zato je razvoj večnamenskega streliva z zgorevalno močjo postal ena glavnih usmeritev razvoja streliva doma in v tujini.Za oklepne in oklepne granate njihova taktična učinkovitost zahteva, da lahko po preboju sovražnikovega tankovskega oklepa tudi vžgejo svoje gorivo in strelivo, da popolnoma uničijo tank.Za granate je potrebno vžgati vojaške zaloge in strateške objekte v območju njihovega ubijanja.Poroča se, da ima plastična zažigalna bomba iz redkih zemeljskih kovin, izdelana v Združenih državah, ohišje iz najlona, ojačanega s steklenimi vlakni, in jedro iz mešane zlitine redkih zemelj, ki se uporablja za boljše učinke proti ciljem, ki vsebujejo letalsko gorivo in podobne materiale.
Uporaba 4Redka zemljaMateriali v vojaški zaščiti in jedrski tehnologiji
4.1 Uporaba v vojaški zaščitni tehnologiji
Elementi redkih zemelj imajo lastnosti, odporne na sevanje.Nacionalni center za nevtronske prereze v ZDA je kot podlago uporabil polimerne materiale in izdelal dve vrsti plošč debeline 10 mm z ali brez dodatkov elementov redkih zemelj za testiranje zaščite pred sevanjem.Rezultati kažejo, da je učinek zaščite pred toplotnimi nevtroniredke zemljepolimernih materialov je 5-6 krat boljši odredke zemljeprosti polimerni materiali.Redkozemeljski materiali z dodanimi elementi, kot je nprsamarij, evropij, gadolinij, disprozijitd. imajo najvišji presek absorpcije nevtronov in dobro vplivajo na zajem nevtronov.Trenutno glavne uporabe redkih zemeljskih materialov proti sevanju v vojaški tehnologiji vključujejo naslednje vidike.
4.1.1 Zaščita pred jedrskim sevanjem
Združene države uporabljajo 1 % bora in 5 % elementov redkih zemeljgadolinij, samarij, inlantanza izdelavo 600 m debelega betona, odpornega na sevanje, za zaščito fisijskih nevtronskih virov v bazenskih reaktorjih.Francija je razvila material za zaščito pred sevanjem redkih zemelj z dodajanjem boridov,redke zemljespojine, ozzlitine redkih zemeljna grafit kot substrat.Polnilo tega kompozitnega zaščitnega materiala je treba enakomerno porazdeliti in izdelati v montažne dele, ki so nameščeni okoli kanala reaktorja 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.Prvi sloj je izdelan iz plastike, ojačane s steklenimi vlakni, z dodatkom anorganskega prahu z 2%redke zemljespojine kot polnila za blokiranje hitrih nevtronov in absorpcijo počasnih nevtronov;Drugi in tretji sloj dodajata borov grafit, polistiren in redke zemeljske elemente, ki predstavljajo 10 % skupne količine polnila prvemu, da blokirajo nevtrone vmesne energije in absorbirajo toplotne nevtrone;Četrta plast uporablja grafit namesto steklenih vlaken in dodaja 25 %redke zemljespojine za absorpcijo toplotnih nevtronov.
4.1.3 Drugo
Prijavljanjeredke zemljepremazi proti sevanju na tankih, ladjah, zakloniščih in drugi vojaški opremi imajo lahko učinek proti sevanju.
4.2 Uporaba v jedrski tehnologiji
Redka zemljaitrijev oksidse lahko uporablja kot vnetljiv absorber za uranovo gorivo v reaktorjih z vrelo vodo (BWR).Med vsemi elementi,gadolinijima najmočnejšo sposobnost absorbiranja nevtronov, s približno 4600 tarčami na atom.Vsak naravnigadolinijatom absorbira v povprečju 4 nevtrone pred odpovedjo.V mešanici s cepljivim uranom,gadolinijlahko spodbuja izgorevanje, zmanjša porabo urana in poveča proizvodnjo energije.Gadolinijev oksidne proizvaja škodljivega stranskega produkta devterija, kot je borov karbid, in je lahko med jedrskimi reakcijami združljiv z uranovim gorivom in materialom za njegovo prevleko.Prednost uporabegadolinijnamesto bora je tistogadolinijse lahko neposredno zmeša z uranom, da se prepreči širjenje jedrske gorivne palice.Po statističnih podatkih je trenutno po vsem svetu načrtovanih 149 jedrskih reaktorjev, od tega 115 reaktorjev s tlačno vodo uporablja redko zemljogadolinijev oksid. Redka zemljasamarij, evropij, indisprozijso bili uporabljeni kot absorberji nevtronov v napravah za razmnoževanje nevtronov.Redka zemlja itrijima majhen presek zajetja nevtronov in se lahko uporablja kot cevni material za reaktorje s staljeno soljo.Tanke folije z dodanimiredke zemlje gadolinijindisprozijse lahko uporabljajo kot detektorji nevtronskega polja v vesoljski in jedrski industriji, majhne količineredke zemljetulijinerbijse lahko uporabljajo kot ciljni materiali za nevtronske generatorje z zaprto cevjo inoksid redkih zemeljevropijevo železo kovinsko keramiko je mogoče uporabiti za izdelavo izboljšanih podpornih plošč za nadzor reaktorja.Redka zemljagadolinijse lahko uporablja tudi kot dodatek premazu za preprečevanje nevtronskega sevanja in oklepna vozila, prevlečena s posebnimi premazi, ki vsebujejogadolinijev oksidlahko prepreči nevtronsko sevanje.Redka zemlja iterbijse uporablja v opremi za merjenje geostresa, ki ga povzročajo podzemne jedrske eksplozije.Kdajredka zemljahiterbijje izpostavljen sili, se upor poveča, spremembo upora pa lahko uporabimo za izračun pritiska, ki mu je izpostavljen.Povezovanjeredke zemlje gadolinijza merjenje visokega jedrskega stresa se lahko uporabi folija, nanesena z nanašanjem iz pare, in zamaknjena prevleka z elementom, občutljivim na napetost.
5, uporabaRedka zemljaMateriali s trajnimi magneti v sodobni vojaški tehnologiji
Theredke zemljematerial s trajnimi magneti, ki ga pozdravljajo kot novo generacijo magnetnih kraljev, je trenutno znan kot material s trajnimi magneti z najvišjo celovito zmogljivostjo.Ima več kot 100-krat višje magnetne lastnosti kot magnetno jeklo, ki se je uporabljalo v vojaški opremi v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja.Trenutno je postal pomemben material v sodobni elektronski komunikacijski tehnologiji, ki se uporablja v ceveh s potujočimi valovi in obtočnimi črpalkami v umetnih zemeljskih satelitih, radarjih in na drugih področjih.Zato ima pomemben vojaški pomen.
Samarijkobaltni magneti in neodim železo-borovi magneti se uporabljajo za fokusiranje elektronskega žarka v sistemih za vodenje izstrelkov.Magneti so glavne naprave za fokusiranje elektronskih žarkov in prenašajo podatke na krmilno površino izstrelka.V vsaki napravi za fokusiranje in vodenje rakete je približno 5-10 funtov (2,27-4,54 kg) magnetov.poleg tegaredke zemljemagneti se uporabljajo tudi za pogon elektromotorjev in vrtenje krmila vodenih izstrelkov.Njihove prednosti so v močnejših magnetnih lastnostih in lažji teži v primerjavi z originalnimi aluminijevo-nikelj-kobaltnimi 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 inredke zemljelaserski materiali so se rodili sočasno.Doslej vključuje približno 90 % laserskih materialovredke zemlje.na primeritrijkristal aluminijevega granata je široko uporabljen laser, ki lahko doseže neprekinjeno visoko moč pri sobni temperaturi.Uporaba polprevodniških laserjev v sodobni vojski vključuje naslednje vidike.
6.1 Lasersko določanje razdalje
Theneodimdopiranitrijlaserski merilnik razdalje iz aluminijastega granata, ki so ga razvile države, kot so Združene države, 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, vsi uporabljajo to vrsto laserskega merilnika razdalje.Trenutno nekatere države razvijajo novo generacijo trdnih laserskih daljinomerov za varnost človeških oči z delovnim območjem valovne dolžine 1,5–2,1 μM. Ročni laserski daljinomeri so bili razviti z uporaboholmijdopiranitrijlitijeve fluoridne laserje v Združenih državah in Združenem kraljestvu z delovno valovno dolžino 2,06 μM, z dosegom do 3000 m.Združene države so prav tako sodelovale z mednarodnimi laserskimi podjetji pri razvoju dopiranega z erbijemitrijlitijev fluoridni laser z valovno dolžino 1,73 μM laserski merilnik razdalje in močno opremljen z vojaki.Laserska valovna dolžina kitajskega vojaškega daljinomera je 1,06 μM in sega od 200 do 7000 m.Kitajska pridobi pomembne podatke iz laserskih televizijskih teodolitov pri meritvah ciljnih razdalj med izstrelitvijo raket dolgega dosega, izstrelkov in eksperimentalnih komunikacijskih satelitov.
6.2 Lasersko vodenje
Lasersko vodene bombe uporabljajo laserje za terminalsko vodenje.Za obsevanje tarčnega laserja se uporablja Nd · YAG laser, ki oddaja več deset impulzov na sekundo.Impulzi so kodirani in svetlobni impulzi lahko sami vodijo odziv rakete, s čimer preprečijo motnje zaradi izstrelitve rakete in ovir, ki jih postavi sovražnik.Ameriška vojaška jadralna bomba GBV-15, znana tudi kot "spretna bomba".Podobno se lahko uporablja tudi za izdelavo lasersko vodenih školjk.
6.3 Laserska komunikacija
Poleg Nd · YAG, laserski izhod litijaneodimfosfatni kristal (LNP) je polariziran in ga je enostavno modulirati, zaradi česar je eden najbolj obetavnih mikro laserskih materialov.Primeren je kot vir svetlobe za komunikacijo z optičnimi vlakni in naj bi se uporabljal v integrirani optiki in kozmični komunikaciji.poleg tegaitrijmonokristal železovega granata (Y3Fe5O12) se lahko uporablja kot različne naprave za magnetostatične površinske valove z uporabo tehnologije mikrovalovne integracije, zaradi česar so naprave integrirane in miniaturizirane ter imajo posebne aplikacije pri radarskem daljinskem upravljanju, telemetriji, navigaciji in elektronskih protiukrepih.
7. UporabaRedka zemljaSuperprevodni materiali v sodobni vojaški tehnologiji
Ko določen material doživi ničelni upor pod določeno temperaturo, je to znano kot superprevodnost, kar je kritična temperatura (Tc).Superprevodniki so vrsta antimagnetnega materiala, ki odbija vsak poskus uporabe magnetnega polja pod kritično temperaturo, znan kot Meisnerjev učinek.Dodajanje elementov redkih zemelj superprevodnim materialom lahko močno poveča kritično temperaturo Tc.To zelo spodbuja razvoj in uporabo superprevodnih materialov.V osemdesetih letih prejšnjega stoletja so razvite države, kot sta ZDA in Japonska, dodale določeno količinooksid redkih zemeljkot je nprlantan, itrij,evropij, inerbijna barijev oksid inbakrov oksidspojine, ki so bile mešane, stisnjene in sintrane v superprevodne keramične materiale, zaradi česar je razširjena uporaba superprevodne tehnologije, zlasti v vojaških aplikacijah, obsežnejša.
7.1 Superprevodna integrirana vezja
V zadnjih letih so v tujini potekale raziskave o uporabi superprevodne tehnologije v elektronskih računalnikih in razvili superprevodna integrirana vezja z uporabo superprevodnih keramičnih materialov.Če se ta tip integriranega vezja uporablja za izdelavo superprevodnih računalnikov, ne bo le majhen, majhen in priročen za uporabo, temveč bo imel tudi računalniško hitrost 10- do 100-krat večjo od polprevodniških računalnikov z operacijami s plavajočo vejico doseže 300 do 1 bilijon krat na sekundo.Zato ameriška vojska napoveduje, da bodo superprevodni računalniki, ko bodo uvedeni, postali "množilec" bojne učinkovitosti sistema C1 v vojski.
7.2 Tehnologija superprevodnega magnetnega raziskovanja
Magnetno občutljive komponente iz superprevodnih keramičnih materialov imajo majhno prostornino, zaradi česar je enostavno doseči integracijo in niz.Oblikujejo lahko večkanalne in večparametrske sisteme zaznavanja, kar močno poveča informacijsko zmogljivost enote in močno izboljša razdaljo zaznavanja in natančnost magnetnega detektorja.Uporaba superprevodnih magnetometrov ne more samo zaznati premikajočih se ciljev, kot so tanki, vozila in podmornice, ampak tudi izmeriti njihovo velikost, kar vodi do pomembnih sprememb v taktikah in tehnologijah, kot je protitankovsko in protipodmorniško bojevanje.
Poročajo, da se je ameriška mornarica odločila razviti satelit za daljinsko zaznavanje, ki bo uporabljal toredke zemljesuperprevodni material za prikaz 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 zemljavelikanski magnetostrikcijski materiali so nova vrsta funkcionalnega materiala, ki so ga v poznih osemdesetih letih prejšnjega stoletja razvili v tujini.Predvsem se nanaša na spojine redkih zemelj železa.Ta vrsta materiala ima veliko večjo magnetostrikcijsko vrednost kot železo, nikelj in drugi materiali, njegov magnetostrikcijski koeficient pa je približno 102-103-krat višji kot pri splošnih magnetostrikcijskih materialih, zato se imenujejo veliki ali velikanski magnetostrikcijski materiali.Med vsemi komercialnimi materiali imajo velikanski magnetostriktivni materiali redkih zemelj največjo deformacijsko vrednost in energijo pri fizičnem delovanju.Zlasti z uspešnim razvojem magnetostriktivne zlitine Terfenol-D se je odprla nova doba magnetostriktivnih materialov.Ko je Terfenol-D postavljen v magnetno polje, je njegova variacija velikosti večja kot pri običajnih magnetnih materialih, kar omogoča doseganje nekaterih natančnih mehanskih gibov.Trenutno se pogosto uporablja na različnih področjih, od sistemov za gorivo, krmiljenja tekočih ventilov, mikro pozicioniranja do mehanskih aktuatorjev za vesoljske teleskope in regulatorje kril letal.Razvoj tehnologije materialov Terfenol-D je naredil preboj v tehnologiji elektromehanske pretvorbe.In igrala je pomembno vlogo pri razvoju najsodobnejše tehnologije, vojaške tehnologije in modernizaciji tradicionalnih industrij.Uporaba magnetostriktivnih materialov redkih zemelj v sodobni vojski vključuje predvsem naslednje vidike:
8.1 Sonar
Splošna emisijska frekvenca sonarja je nad 2 kHz, vendar ima nizkofrekvenčni sonar pod to frekvenco posebne prednosti: nižja kot je frekvenca, manjše je dušenje, dlje se širi zvočni val in manj vpliva na zaščito podvodnega odmeva.Sonari iz materiala Terfenol-D lahko izpolnjujejo zahteve visoke moči, majhne prostornine in nizke frekvence, zato so se hitro razvili.
8.2 Električni mehanski pretvorniki
Uporablja se predvsem za majhne krmiljene naprave - aktuatorje.Vključno z natančnostjo krmiljenja, ki dosega nanometrsko raven, kot tudi servo črpalke, sistemi 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.Slednji se uporablja za fazne senzorje v rudnikih, sonarje in komponente za shranjevanje v računalnikih.
9. Drugi materiali
Ostali materiali kot nprredke zemljeluminiscenčni materiali,redke zemljemateriali za shranjevanje vodika, velikanski magnetorezivni materiali redkih zemelj,redke zemljemagnetni hladilni materiali inredke zemljeVsi magnetno-optični materiali za shranjevanje so bili uspešno uporabljeni v sodobni vojski in močno izboljšali bojno učinkovitost sodobnega orožja.na primerredke zemljeluminiscenčni materiali so bili uspešno uporabljeni v napravah za nočno opazovanje.V ogledalih za nočno gledanje fosforji redkih zemelj pretvarjajo fotone (svetlobno energijo) v elektrone, ki se povečajo skozi milijone majhnih lukenj v ravnini mikroskopa z optičnimi vlakni, ki se odbijajo naprej in nazaj od stene in sproščajo več elektronov.Nekateri fosforji iz redkih zemelj na koncu pretvorijo elektrone nazaj v fotone, tako da je sliko mogoče videti z okularjem.Ta proces je podoben televizijskemu zaslonu, kjerredke zemljefluorescenčni prah oddaja določeno barvno sliko na zaslon.Ameriška industrija običajno uporablja niobijev pentoksid, vendar za uspeh sistemov za nočno opazovanje redkozemeljski elementlantanje ključna komponenta.V zalivski vojni so večnacionalne sile s temi očali za nočno opazovanje vedno znova opazovale cilje iraške vojske v zameno za majhno zmago.
10 .Sklep
Razvojredke zemljeindustrija je učinkovito spodbujala celovit napredek sodobne vojaške tehnologije, izboljšanje vojaške tehnologije pa je spodbudilo tudi uspešen razvojredke zemljeindustrija.Verjamem, da s hitrim napredkom svetovne znanosti in tehnologije,redke zemljeizdelki bodo imeli večjo vlogo pri razvoju sodobne vojaške tehnologije s svojimi posebnimi funkcijami ter prinesli ogromne gospodarske in izjemne družbene koristiredke zemljesama industrija.
Čas objave: 29. nov. 2023