Zeldzame aardes,Bekend als de "Treasure Trove" van nieuwe materialen, als een speciaal functioneel materiaal, kan de kwaliteit en prestaties van andere producten aanzienlijk verbeteren en staan bekend als de "vitamines" van de moderne industrie. Ze worden niet alleen op grote schaal gebruikt in traditionele industrieën zoals metallurgie, petrochemicaliën, glazen keramiek, wol spinnen, leer en landbouw, maar spelen ook een onmisbare rol in materialen zoals fluorescentie, magnetisme, laser, glasvezel, elektronische instrumenten, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektronische, elektroniek, elektroniek, elektroniek, elektroniek, elektroniek, elektroniek, elektroniek, elektroniek, elektroniek, elektroniek, etc., enz. Enz. Aerospace en nucleaire industrie. Deze technologieën zijn met succes toegepast in militaire technologie, wat de ontwikkeling van moderne militaire technologie aanzienlijk bevordert.
De speciale rol gespeeld doorzeldzame aardeNieuwe materialen in moderne militaire technologie hebben grote aandacht getrokken van overheden en experts in verschillende landen, zoals vermeld als een belangrijk element bij de ontwikkeling van hightech industrieën en militaire technologie door relevante afdelingen van landen zoals de Verenigde Staten en Japan.
Een korte inleiding totZeldzame aardes en hun relatie met militaire en nationale verdediging
Strikt genomen hebben alle zeldzame aardelementen bepaalde militaire toepassingen, maar de meest cruciale rol die ze spelen op nationale defensie- en militaire gebieden zou moeten zijn in toepassingen zoals laser variërend, lasergids en lasercommunicatie.
De toepassing vanzeldzame aardestaal enzeldzame aardeductiel ijzer in moderne militaire technologie
1.1 Toepassing vanZeldzame aardeStaal in moderne militaire technologie
De functie omvat twee aspecten: zuivering en legering, voornamelijk desulfurisatie, deoxidatie en gasverwijdering, het elimineren van de invloed van schadelijke onzuiverheden met een laag smeltpunt, het verfijnen van korrel en structuur, die het faseovergangspunt van staal beïnvloeden en verbetering van de verhardbaarheid en mechanische eigenschappen. Militaire wetenschaps- en technologiepersoneel heeft veel zeldzame aardmaterialen ontwikkeld die geschikt zijn voor gebruik in wapens door de eigenschappen van te gebruikenzeldzame aarde.
1.1.1 Armor Steel
Al in het begin van de jaren zestig begon de Chinese wapenindustrie de toepassing van zeldzame aardes in pantserstaal en wapenstaal te onderzoeken en achtereenvolgens geproduceerdzeldzame aardeArmor staal zoals 601, 603 en 623, die een nieuw tijdperk van belangrijke grondstoffen voor tankproductie in China inluiden op basis van binnenlandse productie.
1.1.2Zeldzame aardekoolstofstaal
Halverwege de jaren zestig voegde China 0,05% toezeldzame aardeelementen voor een bepaald hoogwaardig koolstofstaal om te producerenzeldzame aardekoolstofstaal. De laterale impactwaarde van dit zeldzame aardstaal wordt verhoogd met 70% tot 100% in vergelijking met het oorspronkelijke koolstofstaal, en de impactwaarde bij -40 ℃ is bijna verdubbeld. De cartridge-kast met grote diameter gemaakt van dit staal is bewezen door schiettests in de schietbaan om volledig te voldoen aan de technische vereisten. Momenteel heeft China het afgerond en in productie gebracht, waardoor China's al lang bestaande wens om koper te vervangen door staal in cartridge-materiaal te vervangen.
1.1.3 Zeldzame aardehoog mangaanstaal en zeldzame aarde gegoten staal
Zeldzame aardeHoog mangaanstaal wordt gebruikt om tankspoorplaten te produceren, terwijlzeldzame aardeGetast staal wordt gebruikt om staartvleugels, snuitremmen en structurele componenten van artillerie te produceren voor snelle piercingschelpen met hoge snelheid. Dit kan de verwerkingsstappen verminderen, het stalen gebruik verbeteren en tactische en technische indicatoren bereiken.
1.2 Toepassing van zeldzame aardgietijzer in moderne militaire technologie
In het verleden werden de China's voorwaartse kamerprojectielmaterialen gemaakt van semi-rigide gietijzer gemaakt van hoogwaardige Pig-ijzer gemengd met 30% tot 40% schrootstaal. Vanwege de lage sterkte, hoge brosheid, lage en niet -scherpe effectieve fragmentatie na explosie en zwakke moordkracht, was de ontwikkeling van voorwaartse kamerprojectiellichamen ooit beperkt. Sinds 1963 zijn verschillende kalibers van mortelschelpen vervaardigd met behulp van zeldzame aard ductiel ijzer, dat hun mechanische eigenschappen met 1-2 keer heeft verhoogd, het aantal effectieve fragmenten vermenigvuldigde en de randen van de fragmenten aangescherpt, waardoor hun dodenkracht aanzienlijk werd verbeterd. De gevechtsschaal van een bepaald type kanonschaal en veldpistoolschaal gemaakt van dit materiaal in ons land heeft een iets beter effectief aantal fragmentatie en dichte dodingstraal dan de stalen schaal.
De toepassing van non-ferrousZeldzame aardlegering van de aardeS zoals magnesium en aluminium in moderne militaire technologie
Zeldzame aardeshebben een hoge chemische activiteit en grote atoomstralen. Wanneer toegevoegd aan non-ferrometalen en hun legeringen, kunnen ze de korrelgrootte verfijnen, segregatie voorkomen, gas verwijderen, onzuiverheden verwijderen en de metallografische structuur verbeteren, waardoor uitgebreide doelen worden bereikt, zoals het verbeteren van mechanische eigenschappen, fysieke eigenschappen en verwerkingsprestaties. Binnenlandse en buitenlandse materiële werknemers hebben de eigenschappen vanZeldzame aardesom nieuw te ontwikkelenzeldzame aardeMagnesiumlegeringen, aluminiumlegeringen, titaniumlegeringen en legeringen op hoge temperatuur. Deze producten zijn veel gebruikt in moderne militaire technologieën zoals straaljagers, aanvalsvliegtuigen, helikopters, onbemande luchtvaartuigen en raketsatellieten.
2.1Zeldzame aardemagnesiumlegering
Zeldzame aardeMagnesiumlegeringen hebben een hoge specifieke sterkte, kunnen het gewicht van het vliegtuig verminderen, de tactische prestaties verbeteren en brede toepassingsperspectieven hebben. Dezeldzame aardeMagnesiumlegeringen ontwikkeld door China Aviation Industry Corporation (hierna Avic genoemd) omvatten ongeveer 10 graden van gegoten magnesiumlegeringen en vervormde magnesiumlegeringen, waarvan vele zijn gebruikt in de productie en stabiele kwaliteit hebben. ZM 6 gegoten magnesiumlegering met zeldzame aardmetaal neodymium, omdat het belangrijkste additief is uitgebreid om te worden gebruikt in belangrijke onderdelen zoals helikopter achter reductievormen, jachtvleugelribben en rotor looddrukplaten voor 30 kW -generatoren. De zeldzame aardehoogste magnesiumlegering BM25, gezamenlijk ontwikkeld door China Aviation Corporation en non-ferrous Metals Corporation, heeft sommige aluminiumlegeringen voor gemiddelde sterkte vervangen en is toegepast in impactvliegtuigen.
2.2Zeldzame aardetitaniumlegering
In de vroege jaren zeventig verving het Beijing Institute of Aeronautical Materials (aangeduid als het instituut) wat aluminium en silicium doorZeldzame aardmetaal cerium (Ce) in Ti-A1-Mo titaniumlegeringen, het beperken van de neerslag van brosse fasen en het verbeteren van de hittebestendigheid en thermische stabiliteit van de legering. Op basis hiervan werd een krachtige cast high-temperatuur titaniumlegering ZT3 met cerium ontwikkeld. In vergelijking met vergelijkbare internationale legeringen heeft het bepaalde voordelen in hittebestendigheid, sterkte en procesprestaties. De compressorbehuizing die daarmee wordt vervaardigd, wordt gebruikt voor de W PI3 II -motor, waardoor het gewicht van elk vliegtuig met 39 kg wordt verminderd en de stuwkracht / gewichtsverhouding met 1,5%verhoogt. Bovendien worden de verwerkingsstappen met ongeveer 30%verminderd, waardoor aanzienlijke technische en economische voordelen worden bereikt, waardoor de kloof wordt gevuld met het gebruik van cast titanium -omhulsels voor luchtvaartmotoren in China onder 500 ℃ omstandigheden. Onderzoek heeft aangetoond dat er klein isceriumoxidedeeltjes in de microstructuur van ZT3 -legering die bevatcerium.CeriumCombineert een deel van de zuurstof in de legering om een vuurvaste en hoge hardheid te vormenZeldzame aarde -oxideMateriaal, CE2O3. Deze deeltjes belemmeren de beweging van dislocaties tijdens de vervorming van legering, waardoor de prestaties van de legering de hoge temperatuurprestaties verbeteren.Ceriumlegt enkele gas onzuiverheden vast (vooral bij korrelgrenzen), die de legering kunnen versterken met behoud van een goede thermische stabiliteit. Dit is de eerste poging om de theorie van moeilijke oplospuntversterking toe te passen bij het gieten van titaniumlegeringen. Bovendien heeft het Aviation Materials Institute na jaren van onderzoek stabiel en goedkoop ontwikkeldyttriumoxideZand- en poedermaterialen in het gietproces van de titaniumlegeringsoplossing, met behulp van speciale mineralisatiebehandelingstechnologie. Het heeft goede niveaus bereikt in specifiek gewicht, hardheid en stabiliteit voor titaniumvloeistof. In termen van het aanpassen en regelen van de prestaties van de shell -slurry heeft het een grotere superioriteit aangetoond. Het uitstekende voordeel van het gebruik van yttriumoxide -schaal om titaniumgietstukken te produceren is dat, onder omstandigheden waarbij de kwaliteit en het procesniveau van de gietstukken vergelijkbaar zijn met die van het wolfraam -oppervlaktelaagproces, het mogelijk is om gietstukken van titaniumlegeringen te produceren die dunner zijn dan die van het Tungsten -oppervlakte -laaglaagproces. Momenteel is dit proces op grote schaal gebruikt bij de productie van verschillende vliegtuigen, motoren en civiele castings.
2.3Zeldzame aardealuminiumlegering
De HZL206 warmtebestendige gegoten aluminiumlegering met zeldzame aardes ontwikkeld door AVIC heeft een superieure mechanische eigenschappen met hoge temperatuur en kamertemperatuur in vergelijking met nikkel met legeringen in het buitenland en heeft het geavanceerde niveau van vergelijkbare legeringen in het buitenland bereikt. Het wordt nu gebruikt als een drukbestendige klep voor helikopters en straaljagers door een werktemperatuur van 300 ℃, ter vervanging van staal- en titaniumlegeringen. Verminderd structureel gewicht en is in massaproductie gebracht. De treksterkte vanzeldzame aardeAluminium silicium hypereutectische ZL117-legering op 200-300 ℃ is hoger dan die van West-Duitse zuigerlegeringen KS280 en KS282. De slijtvastheid is 4-5 keer hoger dan die van veelgebruikte zuigerlegeringen ZL108, met een kleine lineaire expansiecoëfficiënt en goede dimensionale stabiliteit. Het is gebruikt in Aviation Accessories KY-5, KY-7 luchtcompressoren en luchtvaartmodusmotorpistons. De toevoeging vanzeldzame aardeElementen voor aluminiumlegeringen verbeteren de microstructuur en mechanische eigenschappen aanzienlijk. Het werkingsmechanisme van zeldzame aardelementen in aluminiumlegeringen is het vormen van een verspreide verdeling en kleine aluminiumverbindingen spelen een belangrijke rol bij het versterken van de tweede fase; De toevoeging vanzeldzame aardeElementen spelen een rol bij het ontgasten en zuiveren, waardoor het aantal poriën in de legering wordt verminderd en de prestaties verbetert;Zeldzame aardeAluminiumverbindingen, als heterogene kristalkernen om korrels en eutectische fasen te verfijnen, zijn ook een type modificator; Zeldzame aardelementen bevorderen de vorming en verfijning van ijzerrijke fasen, waardoor hun schadelijke effecten worden verminderd. α— De vaste oplossingstoestand van ijzer in A1 neemt af met de toename vanzeldzame aardeToevoeging, die ook gunstig is voor het verbeteren van sterkte en plasticiteit.
De toepassing vanzeldzame aardeVerbrandingsmaterialen in moderne militaire technologie
3.1 PuurZeldzame aardmetalen
ZuiverZeldzame aardmetalen, vanwege hun actieve chemische eigenschappen, zijn geneigd te reageren met zuurstof, zwavel en stikstof om stabiele verbindingen te vormen. Wanneer ze worden onderworpen aan intense wrijving en impact, kunnen vonken ontvlambare materialen ontbranden. Daarom werd het al in 1908 in Flint gemaakt. Het is gebleken dat van de 17zeldzame aardeelementen, zes elementen, waarondercerium, lanthaan, neodymium, praseodymium, samarium, Enyttriumhebben bijzonder goede brandstichtingsprestaties. Mensen hebben de brandstichting van R veranderdzijn aardmetalenin verschillende soorten brandende wapens, zoals de VS Mark 82 227 kg raket, die gebruiktZeldzame aardmetaalVoering, die niet alleen explosieve dodende effecten produceert, maar ook brandstichtingseffecten. De Amerikaanse lucht-grondige "demping man" raket kernkop is uitgerust met 108 zeldzame aardmetalen vierkante staven als voeringen, ter vervanging van enkele geprefabriceerde fragmenten. Statische stralende tests hebben aangetoond dat het vermogen om de luchtvaartbrandstof te ontsteken 44% hoger is dan dat van niet -gedoe.
3.2 GemengdZeldzame aardmetaals
Vanwege de hoge prijs van puurzeldzame aardmetalen,Verschillende landen gebruiken veel goedkope composietZeldzame aardmetaals in verbrandingswapens. De composietZeldzame aardmetaalHet verbrandingsmiddel wordt onder hoge druk in de metalen schaal geladen, met een verbrandingsmiddeldichtheid van (1,9 ~ 2.1) × 103 kg/m3, verbrandingssnelheid 1,3-1,5 m/s, vlamdiameter van ongeveer 500 mm, vlamtemperatuur zo hoog als 1715-2000 ℃. Na verbranding is de duur van de gloeilampenverwarming langer dan 5 minuten. Tijdens de oorlog in Vietnam lanceerde het Amerikaanse leger een brandende granaat van 40 mm met behulp van een launcher, en de ontstekingsvoering binnen was gemaakt van een gemengd zeldzaam aardmetaal. Nadat het projectiel explodeert, kan elk fragment met een ontstekingsvoering het doelwit ontbranden. Op dat moment bereikte de maandelijkse productie van de bom 200000 rondes, met maximaal 260000 rondes.
3.3Zeldzame aardeverbrandingslegeringen
Azeldzame aardeVerbrandingslegering van 100 g kan 200-3000 vonken vormen met een groot dekkingsgebied, wat gelijk is aan de dodende straal van pantserpiercing en pantserborende schelpen. Daarom is de ontwikkeling van multifunctionele munitie met verbrandingskracht een van de belangrijkste richtingen van de ontwikkeling van munitie in binnen- en buitenland geworden. Voor pantserpiercing en pantserpiercingschelpen vereist hun tactische prestaties dat ze na het binnendringen van vijandelijke tank pantser ook hun brandstof en munitie kunnen ontsteken om de tank volledig te vernietigen. Voor granaten is het vereist om militaire benodigdheden en strategische faciliteiten binnen hun moordbereik te ontsteken. Het is gemeld dat een plastic zeldzame aarde metaalbom in de Verenigde Staten een lichaam heeft gemaakt van glasvezelversterkte nylon en een gemengde zeldzame aardlegeringskern, die wordt gebruikt om betere effecten te hebben tegen doelen die luchtvaartbrandstof en soortgelijke materialen bevatten.
Toepassing van 4Zeldzame aardeMaterialen in militaire bescherming en nucleaire technologie
4.1 Toepassing in militaire beschermingstechnologie
Zeldzame aardelementen hebben stralingsbestendige eigenschappen. Het Nationaal Centrum voor neutronendoorsneden in de Verenigde Staten gebruikte polymeermaterialen als het substraat en maakte twee soorten platen met een dikte van 10 mm met of zonder de toevoeging van zeldzame aardelementen voor het testen van stralingsbescherming. De resultaten laten zien dat het thermische neutronenschermingseffect vanzeldzame aardepolymeermaterialen zijn 5-6 keer beter dan die vanzeldzame aardeGratis polymeermaterialen. De zeldzame aardmaterialen met toegevoegde elementen zoalssamarium, europium, gadolinium, dysprosium, etc. hebben de hoogste neutronenabsorptie -dwarsdoorsnede en hebben een goed effect op het vastleggen van neutronen. Momenteel omvatten de belangrijkste toepassingen van zeldzame aardralingsmaterialen in militaire technologie de volgende aspecten.
4.1.1 Nucleaire straling afscherming
De Verenigde Staten gebruiken 1% boor- en 5% zeldzame aardelementengadolinium, samarium, EnlanthaanOm een 600 m dik stralingsbestendig beton te maken voor afschermingsneutronenbronnen in zwembadreactoren. Frankrijk heeft een zeldzaam materiaal voor aardstralingsbescherming ontwikkeld door borides toe te voegen,zeldzame aardeVerbindingen, ofZeldzame aardlegeringengrafiet als het substraat. De vulstof van dit composietschermmateriaal moet gelijkmatig worden verdeeld en in geprefabriceerde delen worden gemaakt, die rond het reactorkanaal worden geplaatst volgens de verschillende vereisten van de afschermingsonderdelen.
4.1.2 Afscherming van de tankstraal
Het bestaat uit vier lagen fineer, met een totale dikte van 5-20 cm. De eerste laag is gemaakt van glasvezelversterkte plastic, met anorganisch poeder toegevoegd met 2%zeldzame aardeVerbindingen als vulstoffen om snelle neutronen te blokkeren en langzame neutronen te absorberen; De tweede en derde lagen voegen boorgrafiet, polystyreen en zeldzame aardelementen toe die goed zijn voor 10% van de totale vulstof die de eerstgenoemde bedragen om tussenliggende energie -neutronen te blokkeren en thermische neutronen te absorberen; De vierde laag gebruikt grafiet in plaats van glasvezel en voegt 25% toezeldzame aardeVerbindingen om thermische neutronen te absorberen.
4.1.3 anderen
Toepassingzeldzame aardeAnti -stralingscoatings aan tanks, schepen, schuilplaatsen en andere militaire uitrusting kunnen een anti -stralingseffect hebben.
4.2 Toepassing in nucleaire technologie
Zeldzame aardeyttriumoxidekan worden gebruikt als een brandbare absorber voor uraniumbrandstof in kokende waterreactoren (BWR's). Onder alle elementen,gadoliniumheeft het sterkste vermogen om neutronen te absorberen, met ongeveer 4600 doelen per atoom. Elk natuurlijkgadoliniumAtoom absorbeert gemiddeld 4 neutronen vóór falen. Indien gemengd met splijtbaar uranium,gadoliniumKan verbranding bevorderen, het uraniumverbruik verminderen en de energie -output verhogen.Gadoliniumoxideproduceert geen schadelijk bijproductdeuterium zoals boorcarbide en kan compatibel zijn met zowel uraniumbrandstof als het coatingmateriaal tijdens nucleaire reacties. Het voordeel van het gebruikgadoliniumIn plaats van Boron is datgadoliniumkan direct worden gemengd met uranium om de uitbreiding van de nucleaire brandstofstaaf te voorkomen. Volgens statistieken zijn er momenteel 149 geplande kernreactoren wereldwijd, waarvan 115 onder druk staande waterreactoren zeldzame aarde gebruikengadoliniumoxide. Zeldzame aardesamarium, europium, Endysprosiumzijn gebruikt als neutronenabsorbers bij neutronenfokkers.Zeldzame aarde yttriumheeft een kleine vangst dwarsdoorsnede in neutronen en kan worden gebruikt als een pijpmateriaal voor gesmolten zoutreactoren. Dunne folies met toegevoegdzeldzame aarde gadoliniumEndysprosiumkan worden gebruikt als neutronenvelddetectoren in de ruimtevaart- en nucleaire industrie -engineering, kleine hoeveelheden vanzeldzame aardethuliumEnerbiumkan worden gebruikt als doelmaterialen voor verzegelde buisneutronengeneratoren, enZeldzame aarde -oxideEuropium ijzermetaal keramiek kan worden gebruikt om verbeterde ondersteuningsplaten van de reactorbesturing te maken.Zeldzame aardegadoliniumKan ook worden gebruikt als een coatingadditief om neutronenstraling te voorkomen, en gepantserde voertuigen bedekt met speciale coatings die bevattengadoliniumoxidekan neutronenstraling voorkomen.Zeldzame aarde ytterbiumwordt gebruikt in apparatuur voor het meten van de geostress veroorzaakt door ondergrondse nucleaire explosies. WanneerZeldzame oorHytterbiumwordt onderworpen aan kracht, de weerstand neemt toe en de verandering in weerstand kan worden gebruikt om de druk te berekenen waaraan het wordt onderworpen. Koppelingzeldzame aarde gadoliniumFolie afgezet door dampafzetting en gespreid coating met een stressgevoelig element kan worden gebruikt om hoge nucleaire stress te meten.
5, Toepassing vanZeldzame aardePermanente magneetmaterialen in moderne militaire technologie
Dezeldzame aardePermanent magneetmateriaal, geprezen als de nieuwe generatie magnetische koningen, staat momenteel bekend als het hoogste uitgebreide permanente permanente magneetmateriaal. Het heeft meer dan 100 keer hogere magnetische eigenschappen dan het magnetische staal dat in de jaren 1970 in militair materieel wordt gebruikt. Momenteel is het een belangrijk materiaal geworden in moderne elektronische technologische communicatie, gebruikt in reizende golfbuizen en circulatoren in kunstmatige aardsatellieten, radars en andere velden. Daarom heeft het een aanzienlijke militaire betekenis.
SamariumKobaltmagneten en neodymium -ijzerboormagneten worden gebruikt voor elektronenstraalfocus in raketgeleidingssystemen. Magneten zijn de belangrijkste focusapparatuur voor elektronenstralen en verzenden gegevens naar het besturingsoppervlak van de raket. Er zijn ongeveer 5-10 pond (2,27-4,54 kg) magneten in elk focusgeleidingsapparaat van de raket. In aanvulling,zeldzame aardeMagneten worden ook gebruikt om elektrische motoren aan te drijven en het roer van geleide raketten te roteren. Hun voordelen liggen in hun sterkere magnetische eigenschappen en lichter gewicht in vergelijking met de originele aluminium nikkel kobaltmagneten.
6. Tapplicatie vanZeldzame aardeLasermaterialen in moderne militaire technologie
Laser is een nieuw type lichtbron met een goede monochromaticiteit, directionaliteit en coherentie en kan een hoge helderheid bereiken. Laser enzeldzame aardeLasermaterialen werden tegelijkertijd geboren. Tot nu toe betrekt ongeveer 90% van de lasermaterialenZeldzame aardes. Bijvoorbeeld,yttriumAluminium granaatkristal is een veelgebruikte laser die bij kamertemperatuur continue krachtige uitgang kan bereiken. De toepassing van solid-state lasers in modern leger omvat de volgende aspecten.
6.1 Laser variërend
DeneodymiumgedoteerdyttriumAluminium Garnet Laser Rangefinder ontwikkeld door landen zoals de Verenigde Staten, Groot -Brittannië, Frankrijk en Duitsland kunnen afstanden meten van maximaal 4000 tot 20000 meter met een nauwkeurigheid van 5 meter. De wapensystemen zoals de American MI, Duitsland Leopard II, Frankrijk Leclerc, Japan's Type 90, Israëls Mekka, en de nieuwste Britse ontwikkelde Challenger 2 -tank gebruiken allemaal dit type laser -afstandsmeter. Momenteel ontwikkelen sommige landen een nieuwe generatie vaste laserbereikvinders voor menselijke oogveiligheid, met een werkgolflengtebereik van 1,5-2,1 μ M. Handheld laserbereikvinders zijn ontwikkeld met behulp van met behulp van met behulpHolmiumgedoteerdyttriumLithiumfluoride lasers in de Verenigde Staten en het Verenigd Koninkrijk, met een werkende golflengte van 2,06 μm, variërend tot 3000 m. De Verenigde Staten hebben ook samengewerkt met internationale laserbedrijven om een erbium-gedoteerde te ontwikkelenyttriumLithiumfluoridelaser met een golflengte van 1,73 μm's laserafstandvinder en zwaar uitgerust met troepen. De lasergolflengte van de militaire afstandsmeter van China is 1,06 μm, variërend van 200 tot 7000 m. China verkrijgt belangrijke gegevens van lasertelevisie-theodolieten in doelbereikmetingen tijdens de lancering van langeafstandsraketten, raketten en experimentele communicatiesatellieten.
6.2 Lasergids
Lasergeleide bommen gebruiken lasers voor terminale richtlijnen. De ND · YAG -laser, die tientallen pulsen per seconde uitzendt, wordt gebruikt om de doellaser te bestralen. De pulsen worden gecodeerd en de lichtpulsen kunnen zelf de raketreactie leiden, waardoor interferentie wordt voorkomen door raketlancering en obstakels die door de vijand zijn ingesteld. De Amerikaanse militaire GBV-15 Glider Bomb, ook bekend als de "Dexterous Bomb". Evenzo kan het ook worden gebruikt om lasergeleide schelpen te produceren.
6.3 Lasercommunicatie
Naast Nd · yag, de laseruitgang van lithiumneodymiumFosfaatkristal (LNP) is gepolariseerd en gemakkelijk te moduleren, waardoor het een van de meest veelbelovende micro -lasermaterialen is. Het is geschikt als lichtbron voor glasvezelcommunicatie en zal naar verwachting worden toegepast in geïntegreerde optica en kosmische communicatie. In aanvulling,yttriumIJzeren granaat (Y3Fe5O12) enkel kristal kan worden gebruikt als verschillende magnetostatische oppervlaktegolfapparaten met behulp van microgolfintegratietechnologie, waardoor de apparaten geïntegreerd en geminiaturiseerd worden en speciale toepassingen hebben in radar afstandsbediening, telemetrie, navigatie en elektronische tegenmaatregelen.
7.De toepassing vanZeldzame aardeSupergeleidende materialen in moderne militaire technologie
Wanneer een bepaald materiaal nulweerstand onder een bepaalde temperatuur ervaart, staat het bekend als supergeleiding, wat de kritische temperatuur is (TC). Supergeleiders zijn een type antimagnetisch materiaal dat elke poging om een magnetisch veld onder de kritische temperatuur te brengen, bekend staat, bekend als het Meisner -effect. Het toevoegen van zeldzame aardelementen aan supergeleidende materialen kan de tc van de kritieke temperatuur aanzienlijk verhogen. Dit bevordert de ontwikkeling en toepassing van supergeleidende materialen aanzienlijk. In de jaren tachtig voegden ontwikkelde landen zoals de Verenigde Staten en Japan een bepaald bedrag toeZeldzame aarde -oxides zoalslanthaan, yttrium,europium, Enerbiumnaar bariumoxide enkoperoxideVerbindingen, die werden gemengd, geperst en gesinterd om supergeleidende keramische materialen te vormen, waardoor de wijdverbreide toepassing van supergeleidende technologie, vooral in militaire toepassingen, uitgebreider werd.
7.1 Supergeleidende geïntegreerde circuits
In de afgelopen jaren is onderzoek naar de toepassing van supergeleidende technologie in elektronische computers in het buitenland uitgevoerd en zijn supergeleidende geïntegreerde circuits ontwikkeld met behulp van supergeleidende keramische materialen. Als dit type geïntegreerde circuit wordt gebruikt om supergeleidende computers te produceren, is het niet alleen klein in grootte, licht in gewicht en handig in gebruik, maar heeft het ook een computersnelheid 10 tot 100 keer hoger dan halfgeleidercomputers, met zwevende puntbewerkingen van 300 tot 1 biljoen keer per seconde. Daarom voorspelt het Amerikaanse leger dat zodra supergeleidende computers zijn geïntroduceerd, ze een "multiplier" worden voor de gevechtseffectiviteit van het C1 -systeem in het leger.
7.2 Supergeleidende magnetische exploratietechnologie
Magnetische gevoelige componenten gemaakt van supergeleidende keramische materialen hebben een klein volume, waardoor het gemakkelijk is om integratie en array te bereiken. Ze kunnen multi-channel- en multi-parameterdetectiesystemen vormen, waardoor de informatiecapaciteit van het apparaat aanzienlijk wordt vergroot en de detectieafstand en de nauwkeurigheid van de magnetische detector aanzienlijk wordt verbeterd. Het gebruik van supergeleidende magnetometers kan niet alleen bewegende doelen zoals tanks, voertuigen en onderzeeërs detecteren, maar ook hun grootte meten, wat leidt tot significante veranderingen in tactieken en technologieën zoals anti -tank en anti -onderzeeëroorlog.
Het is gemeld dat de Amerikaanse marine heeft besloten om een externe detectiesatelliet te ontwikkelen met behulp van ditzeldzame aardeSupergeleidend materiaal om traditionele teledetectietechnologie aan te tonen en te verbeteren. Deze satelliet genaamd het Naval Earth Image Observatory werd in 2000 gelanceerd.
8. Toepassing vanZeldzame aardeGigantische magnetostrictieve materialen in moderne militaire technologie
Zeldzame aardeGigantische magnetostrictieve materialen zijn een nieuw type functioneel materiaal dat nieuw is ontwikkeld in de late jaren 1980 in het buitenland. Voornamelijk verwijzend naar zeldzame ijzeren verbindingen van de aarde. Dit type materiaal heeft een veel grotere magnetostrictieve waarde dan ijzer, nikkel en andere materialen, en de magnetostrictieve coëfficiënt is ongeveer 102-103 keer hoger dan die van algemene magnetostrictieve materialen, dus het wordt grote of gigantische magnetostrictieve materialen genoemd. Onder alle commerciële materialen hebben zeldzame aardgigantmagnetostrictieve materialen de hoogste spanningswaarde en energie onder fysieke werking. Vooral met de succesvolle ontwikkeling van terfenol-D magnetostrictieve legering, is een nieuw tijdperk van magnetostrictieve materialen geopend. Wanneer terfenol-D in een magnetisch veld wordt geplaatst, is de groottevariatie groter dan die van gewone magnetische materialen, waardoor sommige precisiemechanische bewegingen kunnen worden bereikt. Momenteel wordt het op grote schaal gebruikt in verschillende gebieden, van brandstofsystemen, vloeibare klepregeling, micromositionering tot mechanische actuatoren voor ruimtetelescopen en vliegtuigvleugelregelaars. De ontwikkeling van Terfenol-D-materiaaltechnologie heeft doorbraak vooruitgang geboekt in elektromechanische conversietechnologie. En het heeft een belangrijke rol gespeeld bij de ontwikkeling van geavanceerde technologie, militaire technologie en de modernisering van traditionele industrieën. De toepassing van zeldzame aarde magnetostrictieve materialen in modern militairen omvat voornamelijk de volgende aspecten:
8.1 Sonar
De algemene emissiefrequentie van sonar is boven 2 kHz, maar laagfrequente sonar onder deze frequentie heeft zijn speciale voordelen: hoe lager de frequentie, hoe kleiner de verzwakking, hoe verder de geluidsgolf zich voortplant, en hoe minder de onderwater echo's beïnvloedden. Sonars gemaakt van terfenol-D-materiaal kunnen voldoen aan de vereisten van hoog vermogen, klein volume en lage frequentie, zodat ze zich snel hebben ontwikkeld.
8.2 Elektrische mechanische transducers
Voornamelijk gebruikt voor kleine gecontroleerde actieapparaten - actuatoren. Inclusief controle -nauwkeurigheid die het nanometerniveau bereikt, evenals servomogels, brandstofinspuitsystemen, remmen, enz. Gebruikt voor militaire auto's, militair vliegtuig en ruimtevaartuig, militaire robots, enz.
8.3 Sensoren en elektronische apparaten
Zoals zakmagnetometers, sensoren voor het detecteren van verplaatsing, kracht en versnelling en afstelbare oppervlakte -akoestische golfapparaten. De laatste wordt gebruikt voor fasenensoren in mijnen, sonar en opslagcomponenten in computers.
9. Andere materialen
Andere materialen zoalszeldzame aardeluminescerende materialen,zeldzame aardewaterstofopslagmaterialen, zeldzame aardgigantmagnetoresistieve materialen,zeldzame aardemagnetische koelmaterialen, enzeldzame aardeMagneto-optische opslagmaterialen zijn allemaal met succes toegepast in moderne militaire, waardoor de gevechtseffectiviteit van moderne wapens aanzienlijk wordt verbeterd. Bijvoorbeeld,zeldzame aardeLuminescente materialen zijn met succes toegepast op nachtzichtapparaten. In nachtzichtspiegels zetten zeldzame aardfosforen fotonen (lichte energie) om in elektronen, die worden verbeterd door miljoenen kleine gaten in het glasvezelmicroscoopvlak, weerspiegelt heen en weer van de wand, waardoor meer elektronen worden vrijgelaten. Sommige zeldzame aardfosforen aan de staartuiteinde zetten elektronen terug in fotonen, dus het beeld is te zien met een oculair. Dit proces is vergelijkbaar met dat van een televisiescherm, waarzeldzame aardeFluorescerend poeder zendt een bepaalde kleurafbeelding uit op het scherm. De Amerikaanse industrie gebruikt meestal niobium pentoxide, maar voor nachtzichtsystemen om te slagen, het zeldzame aardelementlanthaanis een cruciale component. In de Golfoorlog gebruikten multinationale strijdkrachten deze nachtzichtbril om de doelen van het Iraakse leger keer op keer te observeren, in ruil voor een kleine overwinning.
10. Conclusie
De ontwikkeling van dezeldzame aardeDe industrie heeft effectief de uitgebreide vooruitgang van de moderne militaire technologie bevorderd, en de verbetering van de militaire technologie heeft ook de welvarende ontwikkeling van dezeldzame aardeindustrie. Ik geloof dat met de snelle vooruitgang van de wereldwetenschap en technologie,zeldzame aardeProducten zullen een grotere rol spelen bij de ontwikkeling van moderne militaire technologie met hun speciale functies en brengen enorme economische en uitstekende sociale voordelen voor dezeldzame aardeindustrie zelf.
Posttijd: 29-2023