haruldased muldmetallid,Tuntud kui uute materjalide "aardelaek", kui eriline funktsionaalne materjal võib oluliselt parandada teiste toodete kvaliteeti ja toimivust ning on tuntud kui kaasaegse tööstuse "vitamiinid".Neid ei kasutata laialdaselt mitte ainult traditsioonilistes tööstusharudes, nagu metallurgia, naftakeemia, klaaskeraamika, villa ketramine, nahk ja põllumajandus, vaid neil on ka asendamatu roll sellistes materjalides nagu fluorestsents, magnetism, laser, fiiberoptiline side, vesiniku salvestamise energia, ülijuhtivus jne See mõjutab otseselt esilekerkivate kõrgtehnoloogiliste tööstusharude, nagu optikainstrumendid, elektroonika, kosmosetööstus ja tuumatööstus, kiirust ja arengutaset.Neid tehnoloogiaid on sõjatehnikas edukalt rakendatud, soodustades oluliselt kaasaegse sõjatehnika arengut.
Erilist rolli mängisharuldased muldmetalliduued materjalid kaasaegses sõjatehnoloogias on pälvinud erinevate riikide valitsuste ja ekspertide suurt tähelepanu, näiteks on need kõrgtehnoloogilise tööstuse ja sõjatehnoloogia arendamise võtmeelemendina loetletud sellistes riikides nagu Ameerika Ühendriigid ja Jaapan.
Lühike sissejuhatusHaruldane mulds ja nende seos sõjaväe ja riigikaitsega
Rangelt võttes on kõigil haruldaste muldmetallide elementidel teatud sõjalised rakendused, kuid kõige olulisem roll riigikaitses ja sõjalises valdkonnas peaks olema sellistes rakendustes nagu laserkauguse määramine, laserjuhtimine ja laserside.
Taotlusharuldased muldmetallidterasest jaharuldased muldmetallidkõrgtugev malm kaasaegses sõjatehnikas
1.1 RakendamineHaruldane muldTeras kaasaegses sõjatehnoloogias
Funktsioon hõlmab kahte aspekti: puhastamine ja legeerimine, peamiselt väävlitustamine, desoksüdatsioon ja gaasi eemaldamine, madala sulamistemperatuuriga kahjulike lisandite mõju kõrvaldamine, tera ja struktuuri rafineerimine, terase faasisiirdepunkti mõjutamine ning selle karastatavuse ja mehaaniliste omaduste parandamine.Sõjateaduse ja -tehnoloogia personal on välja töötanud palju haruldaste muldmetallide materjale, mis sobivad relvades kasutamiseks, kasutades ära nende omadusiharuldased muldmetallid.
1.1.1 Soomusteras
Juba 1960. aastate alguses hakkas Hiina relvatööstus uurima haruldaste muldmetallide kasutamist soomusterases ja relvaterases ning toodeti järjest.haruldased muldmetallidsoomusteras nagu 601, 603 ja 623, mis juhatab sisse uue ajastu, kus Hiinas on tanki tootmiseks põhilised toorained, mis põhinevad kodumaisel tootmisel.
1.1.2Haruldased muldmetallidsüsinikteras
1960. aastate keskel lisas Hiina 0,05%.haruldased muldmetallidelemendid teatud kvaliteetse süsinikterase tootmiseksharuldased muldmetallidsüsinikteras.Selle haruldaste muldmetallide terase külglöögi väärtust suurendatakse 70% võrra 100% võrra võrreldes algse süsinikterasest ja löögi väärtus temperatuuril -40 ℃ on peaaegu kahekordistunud.Sellest terasest valmistatud suure läbimõõduga padruniümbris on lasketiirus sooritatud laskekatsetega tõestanud, et see vastab täielikult tehnilistele nõuetele.Praegu on Hiina selle viimistlenud ja tootmisse pannud, realiseerides Hiina pikaaegse soovi asendada kasseti materjalis vask terasega.
1.1.3 Haruldaste muldmetallide kõrge mangaanisisaldusega teras ja haruldaste muldmetallide valuteras
Haruldased muldmetallidkõrge mangaanisisaldusega terast kasutatakse paagi roomikute plaatide valmistamiseks, samasharuldased muldmetallidvalatud terast kasutatakse sabatiibade, koonupidurite ja suurtükiväe konstruktsioonikomponentide valmistamiseks suure kiirusega kestade läbistamiseks.See võib vähendada töötlemisetappe, parandada terase kasutamist ning saavutada taktikalisi ja tehnilisi näitajaid.
1.2 Haruldaste muldmetallide mügarmalmi kasutamine kaasaegses sõjatehnikas
Varem valmistati Hiina esikambri mürsu materjalid pooljäigast malmist, mis oli valmistatud kvaliteetsest malmist ja segatud 30–40% vanarauaga terasest.Tänu väikesele tugevusele, suurele rabedusele, vähesele ja ebateravale efektiivsele killustumisele pärast plahvatust ning nõrgale tapmisvõimele oli esikambriga mürsukehade väljatöötamine kunagi piiratud.Alates 1963. aastast on valmistatud haruldaste muldmetallide kõrgtugevast malmist erineva kaliibriga mördi kestasid, mis on suurendanud nende mehaanilisi omadusi 1-2 korda, mitmekordistanud efektiivsete kildude arvu ja teritanud kildude servi, suurendades oluliselt nende tapmisjõudu.Sellest materjalist valmistatud teatud tüüpi kahurimürsu ja välikahurimürsu lahingmürsk meil on veidi parema efektiivse killustumise arvu ja tiheda tapmisraadiusega kui terasmüüril.
Värvilise metalli pealekandmineharuldaste muldmetallide sulams nagu magneesium ja alumiinium kaasaegses sõjatehnoloogias
Haruldased muldmetallidneil on kõrge keemiline aktiivsus ja suured aatomiraadiused.Kui neid lisatakse värvilistele metallidele ja nende sulamitele, saavad need täpsustada tera suurust, vältida segregatsiooni, eemaldada gaasi, lisandeid ja puhastada ning parandada metallograafilist struktuuri, saavutades seeläbi laiaulatuslikud eesmärgid, nagu mehaaniliste omaduste, füüsikaliste omaduste ja töötlemisvõime parandamine.Omadused on ära kasutanud kodu- ja välismaised materjalitöölisedharuldased muldmetallidarendada uutharuldased muldmetallidmagneesiumisulamid, alumiiniumisulamid, titaanisulamid ja kõrgtemperatuurilised sulamid.Neid tooteid on laialdaselt kasutatud tänapäevastes sõjalistes tehnoloogiates, nagu hävitajad, ründelennukid, helikopterid, mehitamata õhusõidukid ja raketisatelliit.
2.1Haruldased muldmetallidmagneesiumisulam
Haruldased muldmetallidmagneesiumisulamitel on suur eritugevus, need võivad vähendada õhusõiduki kaalu, parandada taktikalist jõudlust ja neil on laialdased kasutusvõimalused.Theharuldased muldmetallidChina Aviation Industry Corporationi (edaspidi AVIC) välja töötatud magneesiumsulamid hõlmavad umbes 10 klassi valatud magneesiumisulameid ja deformeeritud magneesiumisulameid, millest paljusid on tootmises kasutatud ja nende kvaliteet on stabiilne.Näiteks valatud magneesiumisulamit ZM 6, mille peamise lisandina on haruldaste muldmetallide neodüüm, on laiendatud, et seda saaks kasutada sellistes olulistes osades nagu helikopteri tagumised reduktori korpused, hävitaja tiiva ribid ja 30 kW generaatorite rootori plii surveplaadid.China Aviation Corporationi ja Nonferrous Metals Corporationi ühiselt välja töötatud haruldaste muldmetallide ülitugev magneesiumisulam BM25 on asendanud mõned keskmise tugevusega alumiiniumisulamid ja seda on kasutatud löögilennukites.
2.2Haruldased muldmetallidtitaani sulam
1970. aastate alguses asendas Pekingi Lennundusmaterjalide Instituut (edaspidi Instituut) osa alumiiniumist ja ränist.haruldased muldmetallid tseerium (Ce) Ti-A1-Mo titaanisulamites, piirates rabedate faaside sadestumist ja parandades sulami kuumakindlust ja termilist stabiilsust.Selle põhjal töötati välja suure jõudlusega valatud kõrgtemperatuuriline tseeriumi sisaldav titaanisulam ZT3.Võrreldes sarnaste rahvusvaheliste sulamitega on sellel teatud eelised kuumakindluse, tugevuse ja protsessi jõudluse osas.Sellega valmistatud kompressori korpust kasutatakse W PI3 II mootori jaoks, vähendades iga lennuki massi 39 kg ja suurendades tõukejõu ja kaalu suhet 1,5%.Lisaks vähendatakse töötlemisetappe umbes 30%, saavutades märkimisväärset tehnilist ja majanduslikku kasu, täites lünga valatud titaankorpuste kasutamisel Hiinas lennukimootorites temperatuuril 500 ℃.Uuringud on näidanud, et on väikseidtseeriumoksiidosakesed ZT3 sulami mikrostruktuuris, mis sisaldabtseerium.Tseeriumühendab sulamis osa hapnikust, et moodustada tulekindel ja kõrge kõvadusharuldaste muldmetallide oksiidmaterjal, Ce2O3.Need osakesed takistavad nihestuste liikumist sulami deformatsiooni ajal, parandades sulami toimivust kõrgel temperatuuril.Tseeriumpüüab kinni mõned gaasilisandid (eriti tera piiridel), mis võivad tugevdada sulamit, säilitades samas hea termilise stabiilsuse.See on esimene katse rakendada raske lahustunud aine punktide tugevdamise teooriat titaanisulamite valamisel.Lisaks on pärast aastatepikkust uurimistööd Aviation Materials Institute arenenud stabiilselt ja odavaltütriumoksiidliiva- ja pulbermaterjalid titaanisulamilahuse täppisvaluprotsessis, kasutades spetsiaalset mineralisatsioonitöötlustehnoloogiat.See on saavutanud hea erikaalu, kõvaduse ja titaanvedeliku stabiilsuse taseme.Kesta läga jõudluse reguleerimise ja kontrollimise osas on see näidanud suuremat paremust.Ütriumoksiidkesta kasutamise silmapaistev eelis titaanvalandite valmistamisel on see, et tingimustes, kus valandite kvaliteet ja protsessitase on võrreldavad volframi pinnakihi protsessi omaga, on võimalik toota titaanisulamist valandeid, mis on nendest õhemad. volframi pinnakihi protsessist.Praegu on seda protsessi laialdaselt kasutatud erinevate lennukite, mootorite ja tsiviilvalandite valmistamisel.
2.3Haruldased muldmetallidalumiiniumi sulam
AVIC poolt välja töötatud haruldasi muldmetallisid sisaldaval kuumuskindlal valualumiiniumisulamil HZL206 on välisriikides kasutatavate niklit sisaldavate sulamitega võrreldes paremad kõrge temperatuuri ja toatemperatuuri mehaanilised omadused ning see on saavutanud samalaadsete sulamite kõrgtaseme välismaal.Nüüd kasutatakse seda 300 ℃ töötemperatuuriga helikopterite ja hävituslennukite survekindla ventiilina, asendades terase ja titaani sulamid.Vähendatud konstruktsioonikaalu ja see on viidud masstootmisse.Tõmbetugevus onharuldased muldmetallidalumiiniumi räni hüpereutektiline ZL117 sulam temperatuuril 200–300 ℃ on kõrgem kui Lääne-Saksamaa kolvisulamitel KS280 ja KS282.Selle kulumiskindlus on 4-5 korda kõrgem kui tavaliselt kasutatavatel kolvisulamitel ZL108, millel on väike lineaarpaisumise koefitsient ja hea mõõtmete stabiilsus.Seda on kasutatud lennundustarvikutes KY-5, KY-7 õhukompressorites ja lennukimudelite mootorite kolbides.Lisamineharuldased muldmetallidelemendid alumiiniumisulamitele parandavad oluliselt mikrostruktuuri ja mehaanilisi omadusi.Alumiiniumisulamites esinevate haruldaste muldmetallide elementide toimemehhanismiks on hajutatud jaotuse moodustamine ja teise faasi tugevdamisel on oluline roll väikestel alumiiniumiühenditel;Lisamineharuldased muldmetallidelemendid mängivad rolli degaseerimisel ja puhastamisel, vähendades seeläbi pooride arvu sulamis ja parandades selle toimivust;Haruldased muldmetallidalumiiniumiühendid kui heterogeensed kristalltuumad terakeste ja eutektiliste faaside puhastamiseks on samuti teatud tüüpi modifikaatorid;Haruldased muldmetallid soodustavad rauarikaste faaside moodustumist ja täiustamist, vähendades nende kahjulikku mõju.α- raua tahke lahuse kogus A1-s väheneb koos suurenemisegaharuldased muldmetallidlisand, mis on kasulik ka tugevuse ja plastilisuse parandamiseks.
Taotlusharuldased muldmetallidpõlemismaterjalid kaasaegses sõjatehnikas
3.1 Puhasharuldased muldmetallid
Puhasharuldased muldmetallidoma aktiivsete keemiliste omaduste tõttu on kalduvus reageerida hapniku, väävli ja lämmastikuga, moodustades stabiilseid ühendeid.Tugeva hõõrdumise ja löögi korral võivad sädemed süttida tuleohtlikke materjale.Seetõttu tehti sellest juba 1908. aastal tulekivi.On leitud, et 17 hulgasharuldased muldmetallidelemente, sealhulgas kuus elementitseerium, lantaan, neodüüm, praseodüüm, samariumjaütriumneil on eriti head süütamise tulemused.Inimesed on pööranud süütamise omadused ron muldmetalliderinevat tüüpi süüterelvadesse, nagu näiteks US Mark 82 227 kg rakett, mis kasutabharuldased muldmetallidvooder, mis ei põhjusta mitte ainult plahvatusohtlikke tapvaid efekte, vaid ka süütamist.Ameerika õhk-maa raketi lõhkepea "Damping Man" on varustatud 108 haruldase muldmetalli kandilise vardaga vooderdisena, mis asendab mõningaid kokkupandavaid fragmente.Staatilised lõhkamiskatsed on näidanud, et selle võime süttida lennukikütust on 44% suurem kui vooderdamata kütusel.
3.2 Segatudharuldased muldmetallids
Puhta kõrge hinna tõttuharuldased muldmetallid,mitmed riigid kasutavad laialdaselt odavat komposiitiharuldased muldmetallids põlemisrelvades.Komposiitharuldased muldmetallidpõletusaine laaditakse metallkesta sisse kõrge rõhu all, põletusaine tihedusega (1,9~2,1) × 103 kg/m3, põlemiskiirusega 1,3-1,5 m/s, leegi läbimõõt umbes 500 mm, leegi temperatuur kuni 1715-2000 ℃.Pärast põlemist on hõõglambi keha kuumutamise kestus pikem kui 5 minutit.Vietnami sõja ajal lasid USA sõjaväelased kanderaketiga välja 40 mm süütegranaadi, mille sees olev süütevooder valmistati segatud haruldastest muldmetallidest.Pärast mürsu plahvatamist võib iga süttiva voodriga kild sihtmärgi süüdata.Sel ajal ulatus igakuine pommi tootmine 200 000 padrunini, maksimaalselt 260 000 padrunini.
3.3Haruldased muldmetallidpõlemissulamid
Aharuldased muldmetallid100 g kaaluv põlemissulam võib moodustada 200-3000 sädet suure katvusalaga, mis on võrdne soomuse läbitorkamise ja soomust läbistavate kestade tapmisraadiusega.Seetõttu on põlemisjõuga multifunktsionaalse laskemoona arendamine muutunud laskemoona arendamise üheks põhisuunaks nii kodu- kui välismaal.Soomust läbistavate ja soomust läbistavate kestade taktikaline jõudlus eeldab, et pärast vaenlase tankisoomust läbistamist võivad nad tanki täielikuks hävitamiseks süüdata ka oma kütuse ja laskemoona.Granaatide puhul on vaja süüdata sõjalised varud ja strateegilised rajatised nende tapmispiirkonnas.Teadaolevalt on Ameerika Ühendriikides valmistatud plastist haruldaste muldmetallide süütepomm, mille korpus on valmistatud klaaskiuga tugevdatud nailonist ja segatud haruldaste muldmetallide sulamist südamik, mida kasutatakse lennukikütust ja sarnaseid materjale sisaldavate sihtmärkide vastu parema toime saavutamiseks.
4. rakendusHaruldane muldSõjalise kaitse ja tuumatehnoloogia materjalid
4.1 Rakendus sõjalise kaitse tehnoloogias
Haruldastel muldmetallidel on kiirguskindlad omadused.Ameerika Ühendriikide riiklik neutronite ristlõigete keskus kasutas substraadina polümeermaterjale ja valmistas kiirguskaitse testimiseks kahte tüüpi plaate paksusega 10 mm koos haruldaste muldmetallide elementide lisamisega või ilma.Tulemused näitavad, et termilise neutronite varjestusefektharuldased muldmetallidpolümeermaterjalid on 5-6 korda paremad kui omadharuldased muldmetallidvabad polümeermaterjalid.Haruldased muldmetallid, millele on lisatud selliseid elemente nagusamarium, euroopium, gadoliinium, düsproosiumjne on suurima neutronite neeldumise ristlõikega ja mõjuvad hästi neutronite püüdmisele.Praegu hõlmavad haruldaste muldmetallide kiirgusvastaste materjalide peamised rakendused sõjatehnoloogias järgmisi aspekte.
4.1.1 Tuumakiirguse varjestus
USA kasutab 1% boori ja 5% haruldasi muldmetalli elementegadoliinium, samariumjalantaan600 m paksuse kiirguskindla betooni valmistamiseks basseinireaktorite lõhustumisneutroniallikate varjestamiseks.Prantsusmaa on boriide lisades välja töötanud haruldaste muldmetallide kiirguskaitsematerjali,haruldased muldmetallidühendid võiharuldaste muldmetallide sulamidsubstraadiks grafiidile.Selle komposiitvarjestusmaterjali täiteaine peab olema ühtlaselt jaotatud ja valmistatud kokkupandavateks osadeks, mis asetatakse ümber reaktori kanali vastavalt varjestusosade erinevatele nõuetele.
4.1.2 Paagi soojuskiirguse varjestus
See koosneb neljast spoonikihist, kogupaksusega 5-20 cm.Esimene kiht on valmistatud klaaskiuga tugevdatud plastikust, millele on lisatud 2% anorgaanilist pulbritharuldased muldmetallidühendid täiteainetena kiirete neutronite blokeerimiseks ja aeglaste neutronite neelamiseks;Teine ja kolmas kiht lisavad boorgrafiiti, polüstüreeni ja haruldaste muldmetallide elemente, mis moodustavad 10% täiteaine koguhulgast, et blokeerida vahepealseid energianeutroneid ja neelata termilisi neutroneid;Neljas kiht kasutab klaaskiu asemel grafiiti ja lisab 25%haruldased muldmetallidühendid termiliste neutronite neelamiseks.
4.1.3 Muud
Taotlemineharuldased muldmetallidtankide, laevade, varjupaikade ja muu sõjavarustuse kiirgusvastased katted võivad avaldada kiirgusvastast toimet.
4.2 Rakendus tuumatehnoloogias
Haruldased muldmetallidütriumoksiidsaab kasutada keeva vee reaktorites (BWR) uraanikütuse põleva absorbeerijana.Kõigi elementide hulgasgadoliiniumon tugevaim neutronite neelamise võime, umbes 4600 sihtmärki aatomi kohta.Iga loomulikgadoliiniumAatom neelab enne riket keskmiselt 4 neutronit.Segatuna lõhustuva uraaniga,gadoliiniumvõib soodustada põlemist, vähendada uraani tarbimist ja suurendada energiatoodangut.Gadoliiniumoksiidei tooda kahjulikku kõrvalsaadust deuteeriumi nagu boorkarbiid ja võib tuumareaktsioonide käigus ühilduda nii uraankütuse kui ka selle kattematerjaliga.Kasutamise eelisgadoliiniumboori asemel on seegadoliiniumvõib tuumakütuse varda paisumise vältimiseks segada otse uraaniga.Statistika järgi on maailmas praegu kavandatud 149 tuumareaktorit, millest 115 surveveereaktorit kasutavad haruldasi muldmetalligadoliiniumoksiid. Haruldased muldmetallidsamarium, euroopiumjadüsproosiumon kasutatud neutronite neelajatena neutronite aretajates.Haruldased muldmetallid ütriumon väikese neutronite püüdmise ristlõikega ja seda saab kasutada sulasoola reaktorite torumaterjalina.Lisatud õhukesed fooliumidharuldased muldmetallid gadoliiniumjadüsproosiumsaab kasutada neutronvälja detektoritena kosmose- ja tuumatööstuses, väikestes kogustesharuldased muldmetallidtooliumjaerbiumsaab kasutada hermeetilise toruga neutrongeneraatorite sihtmaterjalina jaharuldaste muldmetallide oksiideuroopium-raudmetallist keraamikat saab kasutada täiustatud reaktori juhtimistugiplaatide valmistamiseks.Haruldased muldmetallidgadoliiniumsaab kasutada ka kattelisandina neutronkiirguse tõkestamiseks ja soomukitel, mis on kaetud spetsiaalsete katetega, mis sisaldavadgadoliiniumoksiidvõib takistada neutronkiirgust.Haruldased muldmetallid ütterbiumkasutatakse maa-aluste tuumaplahvatuste põhjustatud geostressi mõõtmise seadmetes.Millalharuldane kõrvahütterbiumon jõule allutatud, takistus suureneb ja takistuse muutust saab kasutada sellele mõjuva rõhu arvutamiseks.Linkimineharuldased muldmetallid gadoliiniumAurusadestamise teel sadestatud fooliumi ja pingetundliku elemendiga astmelist katmist saab kasutada kõrge tuumapinge mõõtmiseks.
5, rakendamineHaruldane muldPüsimagnetmaterjalid kaasaegses sõjatehnoloogias
Theharuldased muldmetallidPüsimagnetmaterjal, mida nimetatakse uue põlvkonna magnetkuningateks, on praegu tuntud kui kõige laiaulatuslikum püsimagnetmaterjal.Sellel on enam kui 100 korda kõrgemad magnetilised omadused kui 1970. aastatel sõjavarustuses kasutatud magnetterasel.Praegu on sellest saanud oluline materjal kaasaegses elektroonikatehnoloogias, mida kasutatakse liikuvates lainetorudes ja tsirkulatsioonipumpades Maa tehissatelliitides, radarites ja muudes valdkondades.Seetõttu on sellel märkimisväärne sõjaline tähtsus.
Samaariumrakettide juhtimissüsteemides kasutatakse elektronkiire fokuseerimiseks koobaltmagneteid ja neodüümraud-boormagneteid.Magnetid on peamised elektronkiirte fokuseerimisseadmed ja edastavad andmeid raketi juhtpinnale.Igas raketi fokuseerivas juhtimisseadmes on ligikaudu 5–10 naela (2,27–4,54 kg) magneteid.Lisaks,haruldased muldmetallidmagneteid kasutatakse ka elektrimootorite juhtimiseks ja juhitavate rakettide rooli pööramiseks.Nende eelised seisnevad nende tugevamates magnetilistes omadustes ja kergemas kaalus võrreldes algsete alumiiniumnikkel-koobaltmagnetitega.
6. RakendamineHaruldane muldLasermaterjalid kaasaegses sõjatehnoloogias
Laser on uut tüüpi valgusallikas, millel on hea monokromaatilisus, suundumus ja koherentsus ning mis võib saavutada suure heleduse.Laser jaharuldased muldmetallidlasermaterjalid sündisid samaaegselt.Siiani on umbes 90% lasermaterjalidest seotudharuldased muldmetallid.Näiteks,ütriumalumiiniumgranaatkristall on laialdaselt kasutatav laser, mis suudab toatemperatuuril saavutada pideva suure võimsuse.Tahkislaserite kasutamine kaasaegses sõjaväes hõlmab järgmisi aspekte.
6.1 Laserkauguse määramine
TheneodüümdopingugaütriumAlumiiniumist granaadist laserkaugusmõõtur, mille on välja töötanud sellised riigid nagu Ameerika Ühendriigid, Suurbritannia, Prantsusmaa ja Saksamaa, suudab mõõta kuni 4000–20 000 meetrit kaugust 5-meetrise täpsusega.Seda tüüpi laserkaugusmõõtjaid kasutavad sellised relvasüsteemid nagu Ameerika MI, Saksamaa Leopard II, Prantsusmaa Leclerc, Jaapani Type 90, Iisraeli Mecca ja uusim Briti väljatöötatud tank Challenger 2.Praegu arendavad mõned riigid inimsilma ohutuse tagamiseks uue põlvkonna tahke laserkaugusmõõtjaid, mille töölainepikkuste vahemik on 1,5–2,1 μM. Käsilaserkaugusmõõdikud on välja töötatud kasutadesholmiumdopingugaütriumliitiumfluoriidlaserid USA-s ja Ühendkuningriigis, töölainepikkusega 2,06 μM, ulatudes kuni 3000 m.USA on teinud koostööd rahvusvaheliste laserifirmadega, et töötada välja erbiumiga legeeritudütriumliitiumfluoriidlaser lainepikkusega 1,73 μM laserkaugusmõõtja ja tugevalt varustatud vägedega.Hiina sõjalise kaugusmõõtja laseri lainepikkus on 1,06 μM, mis jääb vahemikku 200–7000 m.Hiina saab olulisi andmeid lasertelevisiooni teodoliitidest kaugmaarakettide, rakettide ja eksperimentaalsete sidesatelliitide väljalaskmise ajal sihtkauguse mõõtmisel.
6.2 Laserjuhtimine
Laserjuhitavad pommid kasutavad terminali juhtimiseks lasereid.Sihtlaseri kiiritamiseks kasutatakse Nd · YAG laserit, mis kiirgab kümneid impulsse sekundis.Impulssid on kodeeritud ja valgusimpulssid võivad raketi vastust ise juhtida, vältides sellega raketiheitest tulenevaid häireid ja vaenlase seatud takistusi.USA sõjaväe purilennuk GBV-15, tuntud ka kui "osav pomm".Samamoodi saab seda kasutada ka laseriga juhitavate kestade valmistamiseks.
6.3 Laserside
Lisaks Nd · YAG-le on liitiumi laserväljundneodüümfosfaatkristall (LNP) on polariseeritud ja kergesti moduleeritav, mistõttu on see üks paljutõotavamaid mikrolasermaterjale.See sobib valgusallikana fiiberoptilise side jaoks ja seda kasutatakse eeldatavasti integreeritud optikas ja kosmilises sides.Lisaks,ütriumRaudgranaadi (Y3Fe5O12) monokristalli saab kasutada mitmesuguste magnetostaatiliste pinnalaineseadmetena, kasutades mikrolaine integreerimise tehnoloogiat, muutes seadmed integreerituks ja miniatuurseks ning millel on spetsiaalsed rakendused radari kaugjuhtimise, telemeetria, navigatsiooni ja elektrooniliste vastumeetmete jaoks.
7. KohaldamineHaruldane muldÜlijuhtivad materjalid kaasaegses sõjatehnoloogias
Kui teatud materjalil on nulltakistus alla teatud temperatuuri, nimetatakse seda ülijuhtivuseks, mis on kriitiline temperatuur (Tc).Ülijuhid on teatud tüüpi antimagnetiline materjal, mis tõrjub kõik katsed rakendada magnetvälja alla kriitilise temperatuuri, mida tuntakse Meisneri efektina.Haruldaste muldmetallide elementide lisamine ülijuhtivatele materjalidele võib kriitilist temperatuuri Tc oluliselt tõsta.See soodustab ülijuhtivate materjalide väljatöötamist ja rakendamist.1980. aastatel lisasid arenenud riigid, nagu USA ja Jaapan, teatud koguseharuldaste muldmetallide oksiids nagulantaan, ütrium,euroopiumjaerbiumbaariumoksiidile javaskoksiidühendid, mida segati, pressiti ja paagutati ülijuhtivate keraamiliste materjalide moodustamiseks, muutes ülijuhtimistehnoloogia laialdase kasutamise, eriti sõjalistes rakendustes, ulatuslikumaks.
7.1 Ülijuhtivad integraallülitused
Viimastel aastatel on välismaal uuritud ülijuhtimistehnoloogia rakendamist elektroonilistes arvutites ning ülijuhtivaid keraamilisi materjale kasutades on välja töötatud ülijuhtivaid integraallülitusi.Kui seda tüüpi integraallülitust kasutatakse ülijuhtivate arvutite tootmiseks, pole see mitte ainult väikese suurusega, kerge ja mugav kasutada, vaid ka ujukomaoperatsioonidega pooljuhtarvutite arvutuskiirus on 10–100 korda suurem. jõudes 300–1 triljon korda sekundis.Seetõttu ennustab USA sõjavägi, et pärast ülijuhtivate arvutite kasutuselevõttu saab neist C1-süsteemi lahingutõhususe "kordistaja" sõjaväes.
7.2 Ülijuhtiva magnetilise uurimise tehnoloogia
Ülijuhtivatest keraamilistest materjalidest valmistatud magnetitundlikel komponentidel on väike maht, mis muudab integreerimise ja massiivi saavutamise lihtsaks.Need võivad moodustada mitme kanaliga ja mitme parameetriga tuvastussüsteeme, suurendades oluliselt üksuse teabemahtu ja parandades oluliselt magnetdetektori tuvastamise kaugust ja täpsust.Ülijuhtivate magnetomeetrite kasutamine ei võimalda mitte ainult tuvastada liikuvaid sihtmärke, nagu tankid, sõidukid ja allveelaevad, vaid ka mõõta nende suurust, mis toob kaasa olulisi muudatusi taktikas ja tehnoloogiates, nagu tanki- ja allveelaevadevastane võitlus.
Teatatakse, et USA merevägi on otsustanud seda kasutades välja töötada kaugseiresatelliidiharuldased muldmetallidülijuhtiv materjal traditsioonilise kaugseiretehnoloogia demonstreerimiseks ja täiustamiseks.See satelliit nimega Naval Earth Image Observatory lasti orbiidile 2000. aastal.
8. RakendamineHaruldane muldHiiglaslikud magnetostriktiivsed materjalid kaasaegses sõjatehnoloogias
Haruldased muldmetallidhiiglaslikud magnetostriktiivsed materjalid on uut tüüpi funktsionaalsed materjalid, mis töötati välja 1980. aastate lõpus välismaal.Peamiselt silmas pidades haruldasi muldmetallide rauaühendeid.Seda tüüpi materjalidel on palju suurem magnetostriktiivne väärtus kui raual, niklil ja muudel materjalidel ning selle magnetostriktiivne koefitsient on umbes 102–103 korda kõrgem kui üldistel magnetostriktiivsetel materjalidel, seetõttu nimetatakse seda suurteks või hiiglaslikeks magnetostriktiivseteks materjalideks.Kõigist kaubanduslikest materjalidest on haruldaste muldmetallide hiiglaslikel magnetostriktiivsetel materjalidel suurim deformatsiooniväärtus ja energia füüsilisel toimel.Eriti tänu Terfenol-D magnetostriktiivse sulami edukale väljatöötamisele on avatud magnetostriktiivsete materjalide uus ajastu.Kui Terfenol-D asetatakse magnetvälja, on selle suuruse kõikumine suurem kui tavaliste magnetiliste materjalide puhul, mis võimaldab saavutada mõningaid täpseid mehaanilisi liikumisi.Praegu kasutatakse seda laialdaselt erinevates valdkondades, alates kütusesüsteemidest, vedelikuventiilide juhtimisest, mikropositsioneerimisest kuni kosmoseteleskoopide mehaaniliste ajamite ja lennukitiiva regulaatoriteni.Terfenol-D materjalitehnoloogia areng on teinud läbimurdelisi edusamme elektromehaanilise muundamise tehnoloogias.Ja see on mänginud olulist rolli tipptehnoloogia, sõjatehnika arendamisel ja traditsiooniliste tööstusharude moderniseerimisel.Haruldaste muldmetallide magnetostriktiivsete materjalide kasutamine kaasaegses sõjaväes hõlmab peamiselt järgmisi aspekte:
8.1 Sonar
Sonari üldine kiirgussagedus on üle 2 kHz, kuid sellest sagedusest madalamal madalsageduslikul sonaril on oma erilised eelised: mida madalam on sagedus, seda väiksem on sumbumine, seda kaugemale helilaine levib ja seda vähem mõjutab veealune kajavarjestus.Terfenol-D materjalist sonarid vastavad suure võimsuse, väikese helitugevuse ja madala sageduse nõuetele, seega on need kiiresti arenenud.
8.2 Elektrilised mehaanilised muundurid
Peamiselt kasutatakse väikeste juhitava tegevuse seadmete - täiturmehhanismide jaoks.Sealhulgas nanomeetri tasemeni ulatuv juhtimistäpsus, aga ka servopumbad, kütuse sissepritsesüsteemid, pidurid jne. Kasutatakse sõjaväeautode, sõjalennukite ja kosmosesõidukite, sõjaväerobotite jms jaoks.
8.3 Andurid ja elektroonilised seadmed
Näiteks taskumagnetomeetrid, andurid nihke, jõu ja kiirenduse tuvastamiseks ning häälestatavad pinnaakustiliste lainete seadmed.Viimast kasutatakse kaevanduste faasiandurite, sonari ja arvutite salvestuskomponentide jaoks.
9. Muud materjalid
Muud materjalid naguharuldased muldmetallidluminestseeruvad materjalid,haruldased muldmetallidvesiniku säilitamise materjalid, haruldaste muldmetallide hiiglaslikud magnetresistiivsed materjalid,haruldased muldmetallidmagnetilised külmutusmaterjalid jaharuldased muldmetallidKõiki magneto-optilisi salvestusmaterjale on edukalt kasutatud kaasaegses sõjaväes, mis parandab oluliselt kaasaegsete relvade lahingutõhusust.Näiteks,haruldased muldmetallidluminestsentsmaterjale on edukalt rakendatud öövaatlusseadmetele.Öönägemispeeglites muudavad haruldaste muldmetallide luminofoorid footonid (valgusenergia) elektronideks, mis võimenduvad miljonite väikeste aukude kaudu fiiberoptilise mikroskoobi tasapinnas, peegeldades seinalt edasi-tagasi, vabastades rohkem elektrone.Mõned haruldaste muldmetallide fosforid sabaotsas muudavad elektronid tagasi footoniteks, nii et pilti saab näha okulaariga.See protsess on sarnane teleriekraaniga, kusharuldased muldmetallidfluorestseeruv pulber kiirgab ekraanile teatud värvilise kujutise.Ameerika tööstus kasutab tavaliselt nioobiumpentoksiidi, kuid öise nägemise süsteemide õnnestumiseks kasutatakse haruldast muldmetalli elementi.lantaanon ülioluline komponent.Lahesõjas kasutasid rahvusvahelised väed neid öövaatlusprille, et väikese võidu eest ikka ja jälle jälgida Iraagi armee sihtmärke.
10 .Järeldus
Arenguharuldased muldmetallidtööstus on tõhusalt edendanud kaasaegse sõjatehnoloogia laiaulatuslikku arengut ning sõjatehnoloogia täiustamine on ajendanud ka sõjalist arengut.haruldased muldmetallidtööstusele.Usun, et maailma teaduse ja tehnoloogia kiire arengugaharuldased muldmetallidtooted mängivad oma erifunktsioonidega kaasaegse sõjatehnoloogia arendamisel suuremat rolli ning toovad tohutut majanduslikku ja silmapaistvat sotsiaalset kasu.haruldased muldmetallidtööstus ise.
Postitusaeg: 29.11.2023