Aplikácia materiálov vzácnych zemín v modernej vojenskej technológii

Vzácne zeminy,Známy ako „pokladnica“ nových materiálov, ako špeciálny funkčný materiál, môže výrazne zlepšiť kvalitu a výkonnosť iných produktov a je známy ako „vitamíny“ moderného priemyslu. Nielenže sa široko používajú v tradičných odvetviach, ako je metalurgia, petrochémia, sklokeramika, pradenie vlny, kožiarstvo a poľnohospodárstvo, ale zohrávajú aj nenahraditeľnú úlohu v materiáloch, ako je fluorescencia, magnetizmus, laser, optická komunikácia, skladovanie vodíka, supravodivosť atď. Priamo ovplyvňujú rýchlosť a úroveň rozvoja vznikajúcich high-tech odvetví, ako sú optické prístroje, elektronika, letecký a kozmický priemysel a jadrový priemysel. Tieto technológie sa úspešne uplatňujú vo vojenskej technológii, čo výrazne podporuje rozvoj modernej vojenskej technológie.

Zvláštnu úlohu, ktorú zohrávavzácnych zemínNové materiály v modernej vojenskej technológii pritiahli veľkú pozornosť vlád a odborníkov z rôznych krajín a príslušné oddelenia krajín, ako sú Spojené štáty a Japonsko, ich zaradili medzi kľúčové prvky rozvoja high-tech odvetví a vojenských technológií.

Stručný úvod doVzácna zema ich vzťah k armáde a národnej obrane
Prísne vzaté, všetky prvky vzácnych zemín majú určité vojenské využitie, ale najdôležitejšiu úlohu, ktorú zohrávajú v oblasti národnej obrany a vojenských oblastí, by mali mať aplikácie, ako je laserové meranie vzdialenosti, laserové navádzanie a laserová komunikácia.

Aplikáciavzácnych zemínoceľ avzácnych zemíntvárna liatina v modernej vojenskej technológii

1.1 UplatňovanieVzácna zemOceľ v modernej vojenskej technológii

Funkcia zahŕňa dva aspekty: čistenie a legovanie, najmä odsirenie, deoxidáciu a odstraňovanie plynov, elimináciu vplyvu škodlivých nečistôt s nízkou teplotou topenia, zjemnenie zrna a štruktúry, ovplyvnenie bodu fázového prechodu ocele a zlepšenie jej kaliteľnosti a mechanických vlastností. Vojenskí vedeckí a technickí pracovníci vyvinuli mnoho materiálov vzácnych zemín vhodných na použitie v zbraniach využitím vlastností...vzácnych zemín.

1.1.1 Pancierová oceľ

Už začiatkom 60. rokov 20. storočia začal čínsky zbrojársky priemysel skúmať využitie vzácnych zemín v pancierovej oceli a oceli na zbrane a postupne ich vyrábalvzácnych zemínpancierovej ocele ako 601, 603 a 623, čím sa začala nová éra kľúčových surovín pre výrobu tankov v Číne založená na domácej produkcii.

1.1.2Vzácna zemuhlíková oceľ

V polovici 60. rokov Čína pridala 0,05 %vzácnych zemínprvky do určitej vysokokvalitnej uhlíkovej ocele na výrobuvzácnych zemínuhlíková oceľ. Bočná rázová pevnosť tejto vzácnej zeminy sa v porovnaní s pôvodnou uhlíkovou oceľou zvýšila o 70 % až 100 % a rázová pevnosť pri teplote -40 ℃ sa takmer zdvojnásobila. Nábojnica s veľkým priemerom vyrobená z tejto ocele sa streleckými testami na strelnici preukázala ako plne spĺňajúca technické požiadavky. Čína ju v súčasnosti dokončila a uviedla do výroby, čím si splnila dlhoročné želanie nahradiť meď oceľou v materiáli nábojníc.

1.1.3 Oceľ s vysokým obsahom mangánu a liata oceľ zo vzácnych zemín

Vzácna zemNa výrobu dosiek na traťové pásy tankov sa používa oceľ s vysokým obsahom mangánu, zatiaľ čovzácnych zemínLiata oceľ sa používa na výrobu chvostových krídel, úsťových bŕzd a konštrukčných komponentov delostrelectva pre vysokorýchlostné priebojné granáty. To môže skrátiť počet krokov spracovania, zlepšiť využitie ocele a dosiahnuť taktické a technické ukazovatele.

1.2 Použitie nodulárnej liatiny vzácnych zemín v modernej vojenskej technológii

V minulosti sa materiály pre projektily s prednou komorou v Číne vyrábali z polotuhej liatiny z vysoko kvalitného surového železa zmiešaného s 30 % až 40 % oceľového šrotu. Vzhľadom na nízku pevnosť, vysokú krehkosť, nízku a neostrú efektívnu fragmentáciu po výbuchu a slabú ničivú silu bol vývoj tiel projektilov s prednou komorou kedysi obmedzený. Od roku 1963 sa mínometné granáty rôznych kalibrov vyrábajú s použitím tvárnej liatiny vzácnych zemín, čo 1 až 2-násobne zvýšilo ich mechanické vlastnosti, znásobilo počet účinných fragmentov a zaostrilo hrany fragmentov, čím sa výrazne zvýšila ich ničivá sila. Bojová granátnica určitého typu kanónovej granátu a granátu poľného dela vyrobená z tohto materiálu v našej krajine má o niečo lepší efektívny počet fragmentácií a hustejší ničiaci polomer ako oceľová granátnica.

Aplikácia neželezných kovovzliatina vzácnych zemínako horčík a hliník v modernej vojenskej technológii

Vzácne zeminymajú vysokú chemickú aktivitu a veľké atómové polomery. Po pridaní do neželezných kovov a ich zliatin môžu zjemniť veľkosť zŕn, zabrániť segregácii, odstrániť plyn, nečistoty a vyčistiť a zlepšiť metalografickú štruktúru, čím sa dosiahnu komplexné ciele, ako je zlepšenie mechanických vlastností, fyzikálnych vlastností a spracovateľského výkonu. Domáci aj zahraniční pracovníci v oblasti materiálov využívajú ich vlastnosti.vzácne zeminyvyvíjať novévzácnych zemínzliatiny horčíka, zliatiny hliníka, zliatiny titánu a zliatiny odolné voči vysokým teplotám. Tieto produkty sa široko používajú v moderných vojenských technológiách, ako sú stíhačky, útočné lietadlá, vrtuľníky, bezpilotné lietadlá a raketové satelity.

2.1Vzácna zemhorčíková zliatina

Vzácna zemZliatiny horčíka majú vysokú špecifickú pevnosť, môžu znížiť hmotnosť lietadla, zlepšiť taktický výkon a majú široké možnosti použitia.vzácnych zemínHorčíkové zliatiny vyvinuté spoločnosťou China Aviation Industry Corporation (ďalej len AVIC) zahŕňajú približne 10 druhov liatych horčíkových zliatin a deformovaných horčíkových zliatin, z ktorých mnohé sa používajú vo výrobe a majú stabilnú kvalitu. Napríklad liata horčíková zliatina ZM 6 s neodýmom ako hlavnou prísadou na báze vzácnych zemín sa rozšírila na použitie v dôležitých častiach, ako sú zadné redukčné kryty vrtuľníkov, rebrá krídel stíhačiek a prítlačné dosky rotorov pre 30 kW generátory. Vysokopevnostná horčíková zliatina BM25 na báze vzácnych zemín, ktorú spoločne vyvinuli spoločnosti China Aviation Corporation a Nonferrous Metals Corporation, nahradila niektoré stredne pevné hliníkové zliatiny a používa sa v nárazových lietadlách.

2.2Vzácna zemtitánová zliatina

Začiatkom 70. rokov 20. storočia nahradil Pekinský inštitút leteckých materiálov (ďalej len Inštitút) časť hliníka a kremíka materiálmi...kov vzácnych zemín cér (Ce) v titánových zliatinách Ti-A1-Mo, čím sa obmedzuje zrážanie krehkých fáz a zlepšuje sa tepelná odolnosť a tepelná stabilita zliatiny. Na tomto základe bola vyvinutá vysokovýkonná liata vysokoteplotná titánová zliatina ZT3 s obsahom céru. V porovnaní s podobnými medzinárodnými zliatinami má určité výhody v tepelnej odolnosti, pevnosti a procesnom výkone. Kryt kompresora vyrobený z tejto zliatiny sa používa pre motor W PI3 II, čím sa znižuje hmotnosť každého lietadla o 39 kg a zvyšuje sa pomer ťahu k hmotnosti o 1,5 %. Okrem toho sa kroky spracovania skrátia približne o 30 %, čím sa dosahujú významné technické a ekonomické výhody a vypĺňa sa medzera v používaní liatych titánových krytov pre letecké motory v Číne pri teplotách 500 ℃. Výskum ukázal, že existujú maléoxid céručastice v mikroštruktúre zliatiny ZT3 obsahujúcejcér.Cérspája časť kyslíka v zliatine a vytvára žiaruvzdornú vrstvu s vysokou tvrdosťouoxid vzácnych zemínmateriál, Ce2O3. Tieto častice bránia pohybu dislokácií počas deformácie zliatiny, čím zlepšujú jej výkon pri vysokých teplotách.Cérzachytáva niektoré plynné nečistoty (najmä na hraniciach zŕn), čo môže spevniť zliatinu a zároveň zachovať dobrú tepelnú stabilitu. Toto je prvý pokus o aplikáciu teórie ťažkého bodového spevnenia rozpustených látok pri odlievaní titánových zliatin. Okrem toho, po rokoch výskumu, Inštitút leteckých materiálov vyvinul stabilný a lacnýoxid ytriaPieskové a práškové materiály v procese presného odlievania titánových zliatin v roztoku s použitím špeciálnej technológie mineralizačnej úpravy. Dosiahol dobré úrovne špecifickej hmotnosti, tvrdosti a stability voči titánovej kvapaline. Pokiaľ ide o nastavenie a riadenie výkonu suspenzie škrupiny, preukázal väčšiu prevahu. Výnimočnou výhodou použitia škrupiny z oxidu ytria na výrobu titánových odliatkov je, že za podmienok, kde je kvalita a úroveň procesu odliatkov porovnateľná s procesom povrchovej vrstvy volfrámu, je možné vyrábať odliatky z titánových zliatin, ktoré sú tenšie ako odliatky z procesom povrchovej vrstvy volfrámu. V súčasnosti sa tento proces široko používa pri výrobe rôznych lietadiel, motorov a civilných odliatkov.

2.3Vzácna zemhliníková zliatina

Tepelne odolná liata hliníková zliatina HZL206 s obsahom vzácnych zemín, vyvinutá spoločnosťou AVIC, má v porovnaní so zliatinami obsahujúcimi nikel v zahraničí vynikajúce mechanické vlastnosti pri vysokých teplotách a izbovej teplote a dosiahla pokročilú úroveň podobných zliatin v zahraničí. V súčasnosti sa používa ako tlakotesný ventil pre vrtuľníky a stíhačky s pracovnou teplotou 300 ℃ a nahrádza oceľ a titánové zliatiny. Znížila konštrukčnú hmotnosť a bola uvedená do hromadnej výroby. Pevnosť v ťahuvzácnych zemínHypereutektická zliatina hliníka a kremíka ZL117 má pri teplote 200 – 300 ℃ vyššiu odolnosť ako západonemecké piestové zliatiny KS280 a KS282. Jej odolnosť proti opotrebovaniu je 4 – 5-krát vyššia ako u bežne používaných piestových zliatin ZL108, s malým koeficientom lineárnej rozťažnosti a dobrou rozmerovou stabilitou. Používa sa v leteckom príslušenstve, vzduchových kompresoroch KY-5 a KY-7 a piestoch leteckých modelových motorov. Pridanievzácnych zemínPridanie prvkov do hliníkových zliatin výrazne zlepšuje mikroštruktúru a mechanické vlastnosti. Mechanizmus účinku prvkov vzácnych zemín v hliníkových zliatinách spočíva vo vytvorení dispergovaného rozloženia a malé zlúčeniny hliníka zohrávajú významnú úlohu pri spevňovaní druhej fázy;vzácnych zemínprvky zohrávajú úlohu pri odplyňovaní a čistení, čím znižujú počet pórov v zliatine a zlepšujú jej výkon;Vzácna zemZlúčeniny hliníka ako heterogénne kryštálové jadrá na zjemnenie zŕn a eutektických fáz sú tiež typom modifikátora; Prvky vzácnych zemín podporujú tvorbu a zjemnenie fáz bohatých na železo, čím znižujú ich škodlivé účinky. α – Množstvo železa v tuhom roztoku v A1 sa znižuje so zvyšujúcim sa obsahom železa.vzácnych zemínokrem toho, čo je tiež prospešné pre zlepšenie pevnosti a plasticity.

Aplikáciavzácnych zemínspaľovacie materiály v modernej vojenskej technológii

3.1 Čistýkovy vzácnych zemín

Čistýkovy vzácnych zemínvďaka svojim aktívnym chemickým vlastnostiam majú tendenciu reagovať s kyslíkom, sírou a dusíkom za vzniku stabilných zlúčenín. Pri intenzívnom trení a náraze môžu iskry zapáliť horľavé materiály. Preto sa už v roku 1908 začal vyrábať kremiec. Zistilo sa, že medzi 17vzácnych zemínprvky, vrátane šiestich prvkovcér, lantán, neodým, prazeodým, samáriumaytriummajú obzvlášť dobrý výkon pri podpaľovaní. Ľudia zmenili vlastnosti podpaľovania rsú zemné kovydo rôznych typov zápalných zbraní, ako napríklad americká raketa Mark 82 s hmotnosťou 227 kg, ktorá používakov vzácnych zemínvýstelku, ktorá nielenže spôsobuje výbušné smrteľne účinky, ale aj účinky podpaľačstva. Americká raketová hlavica vzduch-zem „Damping Man“ je vybavená 108 štvorcovými tyčami zo vzácnych kovov ako vložkami, ktoré nahrádzajú niektoré prefabrikované fragmenty. Statické trhacie testy ukázali, že jej schopnosť zapáliť letecké palivo je o 44 % vyššia ako u nevýstelkových.

3.2 Zmiešanékov vzácnych zemíns

Vzhľadom na vysokú cenu čistéhokovy vzácnych zemín,rôzne krajiny hojne používajú lacné kompozitné materiálykov vzácnych zemínv spaľovacích zbraniach. Kompozitkov vzácnych zemínHorľavá látka sa plní do kovového plášťa pod vysokým tlakom s hustotou horľavej látky (1,9 ~ 2,1) × 10³ kg/m³, rýchlosťou horenia 1,3 – 1,5 m/s, priemerom plameňa približne 500 mm a teplotou plameňa až 1715 – 2000 ℃. Po spálení je doba ohrevu žeravého telesa dlhšia ako 5 minút. Počas vojny vo Vietname americká armáda odpálila 40 mm zápalný granát pomocou odpaľovacieho zariadenia, pričom zápalná vložka bola vyrobená zo zmesi kovov vzácnych zemín. Po výbuchu projektilu môže každý úlomok so zápalnou vložkou zapáliť cieľ. V tom čase mesačná produkcia bomby dosiahla 200 000 výstrelov s maximálnym počtom 260 000 výstrelov.

3.3Vzácna zemzliatiny na spaľovanie

Avzácnych zemínZliatina s horľavosťou s hmotnosťou 100 g dokáže vytvoriť 200 – 3 000 iskier s veľkou plochou pokrytia, čo zodpovedá smrteľnému polomeru priebojných a prerážajúcich pancierových striel. Preto sa vývoj multifunkčnej munície so spaľovacou silou stal jedným z hlavných smerov vývoja munície doma aj v zahraničí. Taktické vlastnosti priebojných a prerážajúcich pancierových striel vyžadujú, aby po preniknutí cez pancier nepriateľského tanku dokázali zapáliť aj svoje palivo a muníciu a úplne ho zničiť. V prípade granátov je potrebné zapáliť vojenské zásoby a strategické zariadenia v dosahu ich ničenia. Uvádza sa, že plastová zápalná bomba z kovov vzácnych zemín vyrobená v Spojených štátoch má telo vyrobené z nylonu vystuženého sklenenými vláknami a jadro zo zmiešanej zliatiny vzácnych zemín, ktoré sa používa na dosiahnutie lepších účinkov proti cieľom obsahujúcim letecké palivo a podobné materiály.

Aplikácia 4Vzácna zemMateriály vo vojenskej ochrane a jadrovej technológii

4.1 Aplikácia vo vojenskej ochrannej technológii

Prvky vzácnych zemín majú vlastnosti odolné voči žiareniu. Národné centrum pre neutrónové prierezy v Spojených štátoch použilo ako substrát polymérne materiály a vyrobilo dva typy platní s hrúbkou 10 mm s pridaním alebo bez pridania prvkov vzácnych zemín na testovanie radiačnej ochrany. Výsledky ukazujú, že tieniaci účinok tepelných neutrónov...vzácnych zemínpolymérne materiály sú 5 až 6-krát lepšie akovzácnych zemínvoľné polymérne materiály. Materiály vzácnych zemín s pridanými prvkami, ako napríkladsamárium, európium, gadolínium, dyspróziumatď. majú najvyšší prierez absorpcie neutrónov a majú dobrý vplyv na zachytávanie neutrónov. V súčasnosti medzi hlavné aplikácie protižiariacich materiálov vzácnych zemín vo vojenskej technológii patria nasledujúce aspekty.

4.1.1 Tienenie pred jadrovým žiarením

Spojené štáty používajú 1 % bóru a 5 % prvkov vzácnych zemíngadolínium, samáriumalantánna výrobu 600 m hrubého betónu odolného voči žiareniu na tienenie zdrojov štiepnych neutrónov v reaktoroch plaveckých bazénov. Francúzsko vyvinulo materiál na ochranu pred žiarením zo vzácnych zemín pridaním boridov,vzácnych zemínzlúčeniny alebozliatiny vzácnych zemínna grafit ako substrát. Plnivo tohto kompozitného tieniaceho materiálu musí byť rovnomerne rozložené a vyrobené do prefabrikovaných dielov, ktoré sa umiestňujú okolo kanála reaktora podľa rôznych požiadaviek na tieniace diely.

4.1.2 Tepelné tienenie nádrže proti žiareniu

Skladá sa zo štyroch vrstiev dyhy s celkovou hrúbkou 5 – 20 cm. Prvá vrstva je vyrobená z plastu vystuženého sklenenými vláknami s pridaním 2 % anorganického prášku.vzácnych zemínzlúčeniny ako plnivá na blokovanie rýchlych neutrónov a absorpciu pomalých neutrónov; Druhá a tretia vrstva pridávajú bórový grafit, polystyrén a prvky vzácnych zemín, ktoré tvoria 10 % celkového množstva plniva k prvej vrstve, na blokovanie neutrónov so strednou energiou a absorpciu tepelných neutrónov; Štvrtá vrstva používa grafit namiesto sklenených vlákien a pridáva 25 %vzácnych zemínzlúčeniny na absorpciu tepelných neutrónov.

4.1.3 Ostatné

Uplatňuje savzácnych zemínProtiradiačné nátery na tanky, lode, prístrešky a inú vojenskú techniku ​​môžu mať protiradiačný účinok.

4.2 Aplikácia v jadrovej technológii

Vzácna zemoxid ytriamôže sa použiť ako horľavý absorbér pre uránové palivo vo vriacich reaktoroch (BWR). Zo všetkých prvkov,gadolíniummá najsilnejšiu schopnosť absorbovať neutróny, s približne 4600 cieľmi na atóm. Každý prírodnýgadolíniumAtóm absorbuje v priemere 4 neutróny pred rozpadom. Keď sa zmieša so štiepnym uránom,gadolíniummôže podporiť spaľovanie, znížiť spotrebu uránu a zvýšiť energetický výkon.Oxid gadolínianeprodukuje škodlivý vedľajší produkt deutérium, ako je karbid bóru, a môže byť kompatibilný s uránovým palivom aj s jeho povlakovým materiálom počas jadrových reakcií. Výhodou použitiagadolíniumnamiesto bóru je togadolíniummôže sa priamo zmiešať s uránom, aby sa zabránilo rozpínaniu jadrových palivových tyčí. Podľa štatistík je v súčasnosti na svete plánovaných 149 jadrových reaktorov, z ktorých 115 tlakovodných reaktorov využíva kovy vzácnych zemín.oxid gadolínia. Vzácna zemsamárium, európiumadyspróziumsa používajú ako absorbéry neutrónov v neutrónových množiteľoch.Vzácna zem ytriummá malý prierez záchytu neutrónov a možno ho použiť ako materiál potrubia pre reaktory s roztavenými soľami. Tenké fólie s pridanýmvzácnych zemín gadolíniumadyspróziummôžu sa použiť ako detektory neutrónového poľa v leteckom a jadrovom priemysle, malé množstvávzácnych zemíntúliumaerbiummôžu byť použité ako terčové materiály pre generátory neutrónov s uzavretými trubicami aoxid vzácnych zemínKovová keramika z európia a železa sa môže použiť na výrobu vylepšených nosných dosiek pre riadenie reaktora.Vzácna zemgadolíniummôže sa použiť aj ako prísada do náterov na zabránenie neutrónovému žiareniu a obrnené vozidlá potiahnuté špeciálnymi nátermi obsahujúcimioxid gadolíniamôže zabrániť neutrónovému žiareniu.Vzácna zem yterbiumsa používa v zariadeniach na meranie geonapätia spôsobeného podzemnými jadrovými výbuchmi. Kedyvzácne srdcehod.yterbiumje vystavený sile, odpor sa zvyšuje a zmena odporu sa dá použiť na výpočet tlaku, ktorému je vystavený. Prepojenievzácnych zemín gadolíniumNa meranie vysokého jadrového napätia sa môže použiť fólia nanesená metódou naparovania a striedavo nanesený povlak s prvkom citlivým na napätie.

5, AplikáciaVzácna zemMateriály s permanentnými magnetmi v modernej vojenskej technológii

Ten/Tá/Tovzácnych zemínPermanentný magnetický materiál, oslavovaný ako magnetický kráľ novej generácie, je v súčasnosti známy ako permanentný magnetický materiál s najvyšším komplexným výkonom. Má viac ako 100-krát lepšie magnetické vlastnosti ako magnetická oceľ používaná vo vojenskom vybavení v 70. rokoch 20. storočia. V súčasnosti sa stal dôležitým materiálom v modernej elektronickej komunikácii a používa sa v elektrónkach s postupnou vlnou a cirkulátoroch v umelých družiciach Zeme, radaroch a iných oblastiach. Preto má významný vojenský význam.

SamáriumKobaltové magnety a neodýmové železo-bórové magnety sa používajú na zaostrovanie elektrónového lúča v systémoch navádzania rakiet. Magnety sú hlavnými zaostrovacími zariadeniami pre elektrónové lúče a prenášajú dáta do riadiacej plochy rakety. V každom zaostrovacom navádzacom zariadení rakety sa nachádza približne 5 až 10 libier (2,27 až 4,54 kg) magnetov. Okrem toho,vzácnych zemínMagnety sa tiež používajú na pohon elektromotorov a otáčanie kormidla riadených striel. Ich výhody spočívajú v silnejších magnetických vlastnostiach a nižšej hmotnosti v porovnaní s pôvodnými hliníkovo-niklovo-kobaltovými magnetmi.

6. AplikáciaVzácna zemLaserové materiály v modernej vojenskej technológii

Laser je nový typ svetelného zdroja, ktorý má dobrú monochromatickosť, smerovosť a koherenciu a dokáže dosiahnuť vysoký jas. Laser avzácnych zemínLaserové materiály sa zrodili súčasne. Doteraz približne 90 % laserových materiálov zahŕňavzácne zeminyNapríklad,ytriumKryštál hliníkového granátu je široko používaný laser, ktorý dokáže dosiahnuť nepretržitý vysoký výkon pri izbovej teplote. Aplikácia laserov v pevnej fáze v modernej armáde zahŕňa nasledujúce aspekty.

6.1 Laserové meranie vzdialenosti

Ten/Tá/ToneodýmdopovanýytriumHliníkovo-granátový laserový diaľkomer vyvinutý v krajinách ako Spojené štáty, Veľká Británia, Francúzsko a Nemecko dokáže merať vzdialenosti až 4 000 až 20 000 metrov s presnosťou 5 metrov. Zbraňové systémy ako americký MI, nemecký Leopard II, francúzsky Leclerc, japonský Type 90, izraelský Mecca a najnovší britský tank Challenger 2 používajú tento typ laserového diaľkomeru. V súčasnosti niektoré krajiny vyvíjajú novú generáciu laserových diaľkomerov s pevným povrchom pre bezpečnosť ľudského oka s pracovným rozsahom vlnových dĺžok 1,5 – 2,1 μM. Ručné laserové diaľkomery boli vyvinuté s použitím...holmiumdopovanýytriumlítium-fluoridové lasery v Spojených štátoch a Spojenom kráľovstve s pracovnou vlnovou dĺžkou 2,06 μM a dosahom až 3000 m. Spojené štáty tiež spolupracovali s medzinárodnými laserovými spoločnosťami na vývoji erbiom dopovaného laseruytriumLítium-fluoridový laser s vlnovou dĺžkou 1,73 μM, laserový diaľkomer a silne vybavené jednotky. Vlnová dĺžka laseru čínskeho vojenského diaľkomeru je 1,06 μM, v rozsahu od 200 do 7000 m. Čína získava dôležité údaje z laserových televíznych teodolitov pri meraní vzdialenosti cieľov počas štartu rakiet dlhého doletu, riadených striel a experimentálnych komunikačných satelitov.

6.2 Laserové navádzanie

Laserom navádzané bomby používajú na navádzanie cieľa lasery. Na ožiarenie cieľového laseru sa používa Nd · YAG laser, ktorý vyžaruje desiatky impulzov za sekundu. Impulzy sú kódované a svetelné impulzy dokážu samy viesť raketu, čím zabraňujú rušeniu spôsobenému odpálením rakiet a prekážkami, ktoré vytvára nepriateľ. Americká vojenská klzáková bomba GBV-15, známa aj ako „obratná bomba“. Podobne sa dá použiť aj na výrobu laserom navádzaných granátov.

6.3 Laserová komunikácia

Okrem Nd · YAG, laserový výstup lítianeodýmFosfátový kryštál (LNP) je polarizovaný a ľahko modulovateľný, čo z neho robí jeden z najsľubnejších materiálov pre mikrolasery. Je vhodný ako zdroj svetla pre komunikáciu prostredníctvom optických vlákien a očakáva sa jeho uplatnenie v integrovanej optike a kozmickej komunikácii. Okrem tohoytriumMonokryštál železného granátu (Y3Fe5O12) sa môže použiť ako rôzne magnetostatické zariadenia s povrchovými vlnami s využitím technológie mikrovlnnej integrácie, vďaka čomu sú tieto zariadenia integrované a miniaturizované a majú špeciálne uplatnenie v diaľkovom ovládaní radarov, telemetrii, navigácii a elektronických protiopatreniach.

7. AplikáciaVzácna zemSupravodivé materiály v modernej vojenskej technológii

Keď určitý materiál vykazuje nulový odpor pod určitou teplotou, nazýva sa to supravodivosť, čo je kritická teplota (Tc). Supravodiče sú typom antimagnetického materiálu, ktorý odpudzuje akýkoľvek pokus o aplikáciu magnetického poľa pod kritickou teplotou, známy ako Meisnerov efekt. Pridanie prvkov vzácnych zemín do supravodivých materiálov môže výrazne zvýšiť kritickú teplotu Tc. To výrazne podporuje vývoj a aplikáciu supravodivých materiálov. V 80. rokoch 20. storočia rozvinuté krajiny ako Spojené štáty a Japonsko pridali určité množstvooxid vzácnych zemínako napríkladlantán, ytrium,európiumaerbiumna oxid bárnatý aoxid meďnatýzlúčeniny, ktoré boli zmiešané, lisované a spekané za vzniku supravodivých keramických materiálov, čím sa rozšírilo využitie supravodivej technológie, najmä vo vojenských aplikáciách.

7.1 Supravodivé integrované obvody

V posledných rokoch sa v zahraničí vykonával výskum zameraný na aplikáciu supravodivej technológie v elektronických počítačoch a boli vyvinuté supravodivé integrované obvody s použitím supravodivých keramických materiálov. Ak sa tento typ integrovaného obvodu použije na výrobu supravodivých počítačov, bude nielen malý, ľahký a pohodlný na používanie, ale bude mať aj výpočtovú rýchlosť 10 až 100-krát vyššiu ako polovodičové počítače, pričom operácie s pohyblivou desatinnou čiarkou dosiahnu 300 až 1 bilión krát za sekundu. Americká armáda preto predpovedá, že po zavedení supravodivých počítačov sa stanú „multiplikátorom“ bojovej účinnosti systému C1 v armáde.

7.2 Technológia supravodivého magnetického prieskumu

Magneticky citlivé komponenty vyrobené zo supravodivých keramických materiálov majú malý objem, čo uľahčuje ich integráciu a zostavenie. Môžu vytvárať viackanálové a viacparametrové detekčné systémy, čím výrazne zvyšujú informačnú kapacitu jednotky a výrazne zlepšujú detekčnú vzdialenosť a presnosť magnetického detektora. Použitie supravodivých magnetometrov umožňuje nielen detekovať pohybujúce sa ciele, ako sú tanky, vozidlá a ponorky, ale aj merať ich veľkosť, čo vedie k významným zmenám v taktike a technológiách, ako je protitankový a protiponorkový boj.

Uvádza sa, že americké námorníctvo sa rozhodlo vyvinúť satelit diaľkového prieskumu Zeme s využitím tohto...vzácnych zemínsupravodivý materiál na demonštráciu a zlepšenie tradičnej technológie diaľkového prieskumu Zeme. Tento satelit s názvom Naval Earth Image Observatory bol vypustený v roku 2000.

8. AplikáciaVzácna zemObrovské magnetostrikčné materiály v modernej vojenskej technológii

Vzácna zemObrovské magnetostrikčné materiály sú novým typom funkčného materiálu, ktorý bol vyvinutý koncom 80. rokov 20. storočia v zahraničí. Ide najmä o zlúčeniny železa vzácnych zemín. Tento typ materiálu má oveľa väčšiu magnetostrikčnú hodnotu ako železo, nikel a iné materiály a jeho magnetostrikčný koeficient je približne 102-103-krát vyšší ako u bežných magnetostrikčných materiálov, preto sa nazývajú veľké alebo obrovské magnetostrikčné materiály. Spomedzi všetkých komerčných materiálov majú obrovské magnetostrikčné materiály vzácnych zemín najvyššiu hodnotu deformácie a energie pri fyzikálnom pôsobení. Najmä vďaka úspešnému vývoju magnetostrikčnej zliatiny Terfenol-D sa otvorila nová éra magnetostrikčných materiálov. Keď sa Terfenol-D umiestni do magnetického poľa, jeho veľkosť sa zväčšuje ako u bežných magnetických materiálov, čo umožňuje dosiahnuť určité presné mechanické pohyby. V súčasnosti sa široko používa v rôznych oblastiach, od palivových systémov, ovládania kvapalinových ventilov, mikropolohovania až po mechanické aktuátory pre vesmírne teleskopy a regulátory krídel lietadiel. Vývoj technológie materiálu Terfenol-D priniesol prelomový pokrok v technológii elektromechanickej konverzie. A zohrala dôležitú úlohu vo vývoji špičkových technológií, vojenskej techniky a modernizácii tradičných priemyselných odvetví. Aplikácia magnetostrikčných materiálov vzácnych zemín v modernej armáde zahŕňa najmä tieto aspekty:

8.1 Sonar

Všeobecná emisná frekvencia sonaru je nad 2 kHz, ale nízkofrekvenčný sonar pod touto frekvenciou má svoje špeciálne výhody: čím nižšia frekvencia, tým menší je útlm, tým ďalej sa zvuková vlna šíri a tým menej je ovplyvnené tienenie podvodnej ozveny. Sonary vyrobené z materiálu Terfenol-D dokážu splniť požiadavky na vysoký výkon, malý objem a nízku frekvenciu, takže sa rýchlo rozvíjajú.

8.2 Elektrické mechanické prevodníky

Používa sa hlavne pre malé riadené akčné zariadenia - akčné členy. Vrátane presnosti riadenia dosahujúcej nanometrovú úroveň, ako aj servo čerpadlá, systémy vstrekovania paliva, brzdy atď. Používa sa pre vojenské autá, vojenské lietadlá a kozmické lode, vojenské roboty atď.

8.3 Senzory a elektronické zariadenia

Ako napríklad vreckové magnetometre, senzory na detekciu posunutia, sily a zrýchlenia a laditeľné zariadenia s povrchovou akustickou vlnou. Tie sa používajú pre fázové senzory v baniach, sonary a pamäťové komponenty v počítačoch.

9. Ostatné materiály

Iné materiály, ako napr.vzácnych zemínluminiscenčné materiály,vzácnych zemínmateriály na ukladanie vodíka, obrovské magnetorezistívne materiály vzácnych zemín,vzácnych zemínmagnetické chladiace materiály avzácnych zemínMagnetooptické pamäťové materiály boli úspešne použité v modernej armáde, čo výrazne zlepšilo bojovú účinnosť moderných zbraní. Napríkladvzácnych zemínLuminiscenčné materiály sa úspešne používajú v zariadeniach na nočné videnie. V zrkadlách na nočné videnie premieňajú fosfory vzácnych zemín fotóny (svetelnú energiu) na elektróny, ktoré sú zosilnené miliónmi malých otvorov v rovine optického vláknového mikroskopu, odrážajúc sa tam a späť od steny a uvoľňujúc viac elektrónov. Niektoré fosfory vzácnych zemín na konci premieňajú elektróny späť na fotóny, takže obraz je možné vidieť okulárom. Tento proces je podobný procesu na televíznej obrazovke, kdevzácnych zemínFluorescenčný prášok vyžaruje na obrazovku obraz určitého farby. Americký priemysel zvyčajne používa oxid nióbu, ale pre úspech systémov nočného videnia je tento prvok vzácnych zemín...lantánje kľúčovou súčasťou. Počas vojny v Perzskom zálive používali mnohonárodné sily tieto okuliare na nočné videnie na opakované pozorovanie cieľov irackej armády výmenou za malé víťazstvo.

10. Záver

Vývojvzácnych zemínpriemysel účinne podporil komplexný pokrok modernej vojenskej technológie a zlepšenie vojenskej technológie tiež poháňalo prosperujúci rozvojvzácnych zemínpriemysel. Verím, že s rýchlym pokrokom svetovej vedy a techniky,vzácnych zemínProdukty budú vďaka svojim špeciálnym funkciám zohrávať väčšiu úlohu vo vývoji modernej vojenskej technológie a prinesú obrovské ekonomické a mimoriadne sociálne výhody pre...vzácnych zemínsamotného priemyslu.


Čas uverejnenia: 29. novembra 2023