Retzemju materiālu pielietojums mūsdienu militārajās tehnoloģijās

retzemju zemes,pazīstams kā jaunu materiālu "dārgumu krātuve", kā īpašs funkcionāls materiāls var ievērojami uzlabot citu produktu kvalitāti un veiktspēju, un ir pazīstams kā mūsdienu rūpniecības "vitamīni".Tos ne tikai plaši izmanto tradicionālajās nozarēs, piemēram, metalurģijā, naftas ķīmijas rūpniecībā, stikla keramikā, vilnas vērpšanā, ādā un lauksaimniecībā, bet tiem ir arī neaizstājama loma tādos materiālos kā fluorescence, magnētisms, lāzers, optiskās šķiedras komunikācija, ūdeņraža uzglabāšanas enerģija, supravadītspēja utt., Tas tieši ietekmē jauno augsto tehnoloģiju nozaru, piemēram, optisko instrumentu, elektronikas, kosmosa un kodolrūpniecības, ātrumu un attīstības līmeni.Šīs tehnoloģijas ir veiksmīgi pielietotas militārajā tehnoloģijā, lielā mērā veicinot moderno militāro tehnoloģiju attīstību.

Īpašo lomu spēlējaretzemju zemejauni materiāli mūsdienu militārajās tehnoloģijās ir piesaistījuši dažādu valstu valdību un ekspertu lielu uzmanību, piemēram, tos kā galveno elementu augsto tehnoloģiju nozaru un militāro tehnoloģiju attīstībā iekļāvuši attiecīgie departamenti tādās valstīs kā ASV un Japāna.

Īss ievads parRetzemes un to saistība ar militāro un valsts aizsardzību
Stingri sakot, visiem retzemju elementiem ir noteikts militārs pielietojums, taču visbūtiskākajai lomai, ko tie spēlē valsts aizsardzībā un militārajā jomā, vajadzētu būt tādām lietojumprogrammām kā lāzera attāluma noteikšana, lāzera vadība un lāzera komunikācija.

Piemērošanaretzemju zemetērauda unretzemju zemekaļamais čuguns mūsdienu militārajās tehnoloģijās

1.1. PiemērošanaRetzemeTērauds mūsdienu militārajā tehnoloģijā

Funkcija ietver divus aspektus: attīrīšanu un leģēšanu, galvenokārt desulfurizāciju, deoksidāciju un gāzu atdalīšanu, zemas kušanas temperatūras kaitīgo piemaisījumu ietekmes novēršanu, graudu un struktūras attīrīšanu, tērauda fāzes pārejas punkta ietekmēšanu un tā rūdāmības un mehānisko īpašību uzlabošanu.Militārās zinātnes un tehnoloģiju darbinieki ir izstrādājuši daudzus retzemju materiālus, kas piemēroti izmantošanai ieročos, izmantojot to īpašībasretzemju zeme.

1.1.1 Bruņu tērauds

Jau 1960. gadu sākumā Ķīnas ieroču rūpniecība sāka pētīt retzemju metālu pielietojumu bruņu tēraudā un ieroču tēraudā un secīgi ražojaretzemju zemebruņu tērauds, piemēram, 601, 603 un 623, ieviešot jaunu galveno izejmateriālu laikmetu tanku ražošanai Ķīnā, pamatojoties uz vietējo ražošanu.

1.1.2Retzemeoglekļa tērauds

60. gadu vidū Ķīna pievienoja 0,05%retzemju zemeaugstas kvalitātes oglekļa tērauda ražošanairetzemju zemeoglekļa tērauds.Šī retzemju tērauda sānu trieciena vērtība ir palielināta par 70% līdz 100%, salīdzinot ar sākotnējo oglekļa tēraudu, un trieciena vērtība pie -40 ℃ ir gandrīz dubultota.Liela diametra patronu korpuss, kas izgatavots no šī tērauda, ​​ir pierādījis, ka šaušanas testos šautuvē pilnībā atbilst tehniskajām prasībām.Pašlaik Ķīna ir pabeigusi un ieviesusi to ražošanā, īstenojot Ķīnas ilggadējo vēlmi aizstāt varu ar tēraudu kasetņu materiālā.

1.1.3. Retzemju tērauds ar augstu mangāna saturu un retzemju tērauds

Retzemetērauds ar augstu mangāna saturu tiek izmantots cisternu kāpurķēžu plākšņu ražošanai, savukārtretzemju zemeLieto tēraudu izmanto, lai ražotu astes spārnus, uzpurņa bremzes un artilērijas konstrukcijas komponentus ātrgaitas čaumalu caurduršanas čaulām.Tas var samazināt apstrādes posmus, uzlabot tērauda izmantošanu un sasniegt taktiskos un tehniskos rādītājus.

1.2. Retzemju mezglainā čuguna pielietojums mūsdienu militārajās tehnoloģijās

Agrāk Ķīnas priekšējās kameras šāviņu materiāli tika izgatavoti no puscieta čuguna, kas izgatavots no augstas kvalitātes čuguna, kas sajaukts ar 30% līdz 40% metāllūžņu.Tā zemās izturības, lielā trausluma, zemas un neasas efektīvas sadrumstalotības pēc sprādziena un vājās iznīcināšanas spējas dēļ priekšējās kameras šāviņu korpusu attīstība kādreiz bija ierobežota.Kopš 1963. gada dažādu kalibru javas čaulu ražošanā tiek izmantots retzemju kaļamais čuguns, kas ir palielinājis to mehāniskās īpašības 1-2 reizes, vairākkārt palielinājis efektīvo šķembu skaitu un uzasinājušas šķembu malas, ievērojami uzlabojot to iznīcināšanas spēku.No šī materiāla izgatavotajam noteikta veida lielgabala lādiņam un lauka lielgabala lādiņam mūsu valstī ir nedaudz labāks efektīvais sadrumstalotības skaitlis un blīvs nogalināšanas rādiuss nekā tērauda lādiņai.

Krāsaino metālu pielietošanaretzemju sakausējumss, piemēram, magnijs un alumīnijs mūsdienu militārajās tehnoloģijās

Retzemju metāliir augsta ķīmiskā aktivitāte un lieli atomu rādiusi.Ja tos pievieno krāsainajiem metāliem un to sakausējumiem, tie var uzlabot graudu izmēru, novērst segregāciju, noņemt gāzi, piemaisījumus un attīrīt, kā arī uzlabot metalogrāfisko struktūru, tādējādi sasniedzot visaptverošus mērķus, piemēram, mehānisko īpašību, fizikālo īpašību un apstrādes veiktspējas uzlabošanu.Iekšzemes un ārvalstu materiālu strādnieki ir izmantojuši īpašībasretzemju zemesizstrādāt jaunuretzemju zememagnija sakausējumi, alumīnija sakausējumi, titāna sakausējumi un augstas temperatūras sakausējumi.Šie produkti ir plaši izmantoti mūsdienu militārajās tehnoloģijās, piemēram, kaujas lidmašīnās, triecienlidmašīnās, helikopteros, bezpilota lidaparātos un raķešu satelītos.

2.1Retzememagnija sakausējums

Retzememagnija sakausējumiem ir augsta īpatnējā izturība, tie var samazināt gaisa kuģa svaru, uzlabot taktisko veiktspēju, un tiem ir plašas pielietojuma iespējas.Theretzemju zemeĶīnas aviācijas industrijas korporācijas (turpmāk tekstā — AVIC) izstrādātie magnija sakausējumi ietver aptuveni 10 lētu magnija sakausējumu un deformētu magnija sakausējumu markas, no kuriem daudzi ir izmantoti ražošanā un kuriem ir stabila kvalitāte.Piemēram, ZM 6 lietais magnija sakausējums ar retzemju metālu neodīmu kā galveno piedevu ir paplašināts, lai to varētu izmantot tādās svarīgās daļās kā helikoptera aizmugures reduktora korpusi, iznīcinātāja spārnu ribiņas un rotora svina spiediena plāksnes 30 kW ģeneratoriem.Ķīnas Aviācijas korporācijas un Nonferrous Metals Corporation kopīgi izstrādātais retzemju augstas stiprības magnija sakausējums BM25 ir aizstājis dažus vidējas stiprības alumīnija sakausējumus un ir izmantots triecienlidmašīnās.

2.2Retzemetitāna sakausējums

70. gadu sākumā Pekinas Aeronavigācijas materiālu institūts (saukts par institūtu) daļu alumīnija un silīcija aizstāja arretzemju metāls cērijs (Ce) Ti-A1-Mo titāna sakausējumos, ierobežojot trauslo fāžu izgulsnēšanos un uzlabojot sakausējuma karstumizturību un termisko stabilitāti.Pamatojoties uz to, tika izstrādāts augstas veiktspējas liešanas augstas temperatūras titāna sakausējums ZT3, kas satur cēriju.Salīdzinot ar līdzīgiem starptautiskajiem sakausējumiem, tam ir noteiktas priekšrocības attiecībā uz karstumizturību, izturību un procesa veiktspēju.Ar to ražotais kompresora korpuss tiek izmantots W PI3 II dzinējam, samazinot katras lidmašīnas svaru par 39 kg un palielinot vilces un svara attiecību par 1,5%.Turklāt apstrādes posmi tiek samazināti par aptuveni 30%, tādējādi panākot ievērojamus tehniskus un ekonomiskus ieguvumus, aizpildot plaisu, ko rada lietēta titāna apvalku izmantošana aviācijas dzinējiem Ķīnā 500 ℃ apstākļos.Pētījumi liecina, ka ir mazicērija oksīdsdaļiņas ZT3 sakausējuma mikrostruktūrā, kas saturcērijs.Cerijsapvieno daļu skābekļa sakausējumā, veidojot ugunsizturīgu un augstu cietīburetzemju oksīdsmateriāls, Ce2O3.Šīs daļiņas kavē dislokāciju kustību sakausējuma deformācijas laikā, uzlabojot sakausējuma veiktspēju augstā temperatūrā.Cerijsaiztur dažus gāzes piemaisījumus (īpaši pie graudu robežām), kas var stiprināt sakausējumu, vienlaikus saglabājot labu termisko stabilitāti.Šis ir pirmais mēģinājums pielietot teoriju par sarežģītu šķīdinātāju punktu stiprināšanu titāna sakausējumu liešanā.Turklāt pēc gadiem ilgiem pētījumiem Aviācijas materiālu institūts ir attīstījies stabili un lētiitrija oksīdssmilšu un pulvera materiāli titāna sakausējuma šķīduma precīzās liešanas procesā, izmantojot īpašu mineralizācijas apstrādes tehnoloģiju.Tas ir sasniedzis labu īpatnējā svara, cietības un stabilitātes līmeni pret titāna šķidrumu.Korpusa vircas veiktspējas regulēšanas un kontroles ziņā tas ir izrādījis lielāku pārākumu.Izcilā priekšrocība, izmantojot itrija oksīda apvalku titāna lējumu ražošanā, ir tāda, ka apstākļos, kad lējumu kvalitāte un procesa līmenis ir salīdzināms ar volframa virsmas slāņa procesa līmeni, ir iespējams ražot titāna sakausējuma lējumus, kas ir plānāki par tiem. volframa virsmas slāņa process.Šobrīd šis process ir plaši izmantots dažādu lidmašīnu, dzinēju un civilo lējumu ražošanā.

2.3Retzemealumīnija sakausējums

AVIC izstrādātajam karstumizturīgajam alumīnija sakausējumam, kas satur retzemju metālus, HZL206 ir izcilas augstas temperatūras un istabas temperatūras mehāniskās īpašības, salīdzinot ar niķeli saturošiem sakausējumiem ārvalstīs, un tas ir sasniedzis līdzīgu sakausējumu augstāko līmeni ārvalstīs.Tagad to izmanto kā spiediena izturīgu vārstu helikopteriem un kaujas lidmašīnām ar darba temperatūru 300 ℃, aizstājot tēraudu un titāna sakausējumus.Samazināts konstrukcijas svars un ir nodots masveida ražošanā.Stiepes izturībaretzemju zemealumīnija silīcija hipereutektiskais ZL117 sakausējums pie 200-300 ℃ ir augstāks nekā Rietumvācijas virzuļu sakausējumi KS280 un KS282.Tā nodilumizturība ir 4-5 reizes augstāka nekā parasti izmantotajiem virzuļu sakausējumiem ZL108, ar nelielu lineārās izplešanās koeficientu un labu izmēru stabilitāti.Tas ir izmantots aviācijas piederumos KY-5, KY-7 gaisa kompresoros un aviācijas modeļu dzinēju virzuļos.Pievienošanaretzemju zemeelementi alumīnija sakausējumiem ievērojami uzlabo mikrostruktūru un mehāniskās īpašības.Retzemju elementu darbības mehānisms alumīnija sakausējumos ir izkliedēta sadalījuma veidošana, un maziem alumīnija savienojumiem ir nozīmīga loma otrās fāzes stiprināšanā;Pievienošanaretzemju zemeelementiem ir nozīme degazācijā un attīrīšanā, tādējādi samazinot poru skaitu sakausējumā un uzlabojot tā veiktspēju;Retzemealumīnija savienojumi kā heterogēni kristāla kodoli, lai rafinētu graudus un eitektiskās fāzes, arī ir modifikatoru veids;Retzemju elementi veicina ar dzelzi bagātu fāžu veidošanos un attīrīšanu, samazinot to kaitīgo ietekmi.α- Dzelzs cietā šķīduma daudzums A1 samazinās, palielinotiesretzemju zemepapildinājums, kas arī ir izdevīgs stiprības un plastiskuma uzlabošanai.

Piemērošanaretzemju zemesadegšanas materiāli mūsdienu militārajā tehnoloģijā

3.1 Tīrsretzemju metāli

Tīrsretzemju metāli, pateicoties to aktīvajām ķīmiskajām īpašībām, ir tendence reaģēt ar skābekli, sēru un slāpekli, veidojot stabilus savienojumus.Ja tiek pakļauta intensīvai berzei un triecienam, dzirksteles var aizdedzināt uzliesmojošus materiālus.Tāpēc jau 1908. gadā tas tika izgatavots par kramu.Ir noskaidrots, ka starp 17retzemju zemeelementi, seši elementi, tostarpcērijs, lantāns, neodīms, prazeodīms, samārijs, unitrijsir īpaši labi dedzināšanas rādītāji.Cilvēki ir pagriezuši dedzināšanas īpašības rir zemes metālidažāda veida aizdedzinošos ieročos, piemēram, US Mark 82 227 kg raķetē, kas izmantoretzemju metālsoderējums, kas rada ne tikai sprādzienbīstamas nogalināšanas sekas, bet arī ļaunprātīgas dedzināšanas sekas.Amerikāņu gaiss-zeme raķešu kaujas galviņa "Damping Man" ir aprīkota ar 108 retzemju metālu kvadrātveida stieņiem kā starplikām, aizstājot dažus saliekamos fragmentus.Statiskie spridzināšanas testi ir parādījuši, ka tā spēja aizdedzināt aviācijas degvielu ir par 44% augstāka nekā bez oderējuma.

3.2 Jauktsretzemju metālss

Tīra augstās cenas dēļretzemju metāli,dažādas valstis plaši izmanto lētu kompozītmateriāluretzemju metālss degšanas ieročos.Kompozītsretzemju metālssadegšanas līdzeklis tiek iepildīts metāla apvalkā zem augsta spiediena, ar sadegšanas līdzekļa blīvumu (1,9–2,1) × 103 kg/m3, degšanas ātrumu 1,3–1,5 m/s, liesmas diametru aptuveni 500 mm, liesmas temperatūru līdz pat 1715-2000 ℃.Pēc sadegšanas kvēlspuldžu korpusa sildīšanas ilgums ir ilgāks par 5 minūtēm.Vjetnamas kara laikā ASV militārpersonas, izmantojot palaišanas ierīci, palaida 40 mm aizdedzes granātu, un aizdedzes oderējums iekšpusē bija izgatavots no jaukta retzemju metāla.Pēc šāviņa eksplozijas katrs fragments ar aizdedzinošu uzliku var aizdedzināt mērķi.Tajā laikā ikmēneša bumbas ražošana sasniedza 200 000 patronu, bet ne vairāk kā 260 000 patronu.

3.3Retzemedegšanas sakausējumi

Aretzemju zemedegšanas sakausējums, kas sver 100 g, var veidot 200-3000 dzirksteles ar lielu pārklājuma laukumu, kas ir līdzvērtīgs bruņu caurduršanas un bruņu caurduršanas čaulu nogalināšanas rādiusam.Tāpēc daudzfunkcionālas munīcijas ar degšanas jaudu izstrāde ir kļuvusi par vienu no galvenajiem munīcijas attīstības virzieniem gan mājās, gan ārvalstīs.Bruņu caurduršanas un bruņu caurduršanas šāviņiem to taktiskā veiktspēja prasa, lai pēc iekļūšanas ienaidnieka tanka bruņās tie varētu arī aizdedzināt savu degvielu un munīciju, lai pilnībā iznīcinātu tvertni.Granātām ir jāaizdedzina militārie materiāli un stratēģiskie objekti to nogalināšanas diapazonā.Tiek ziņots, ka ASV ražotai plastmasas retzemju metālu aizdedzinošajai bumbai ir korpuss, kas izgatavots no stiklšķiedra pastiprināta neilona un jaukta retzemju sakausējuma serdes, ko izmanto, lai labāk iedarbotos pret mērķiem, kas satur aviācijas degvielu un līdzīgus materiālus.

4. pieteikumsRetzemeMateriāli militārajā aizsardzībā un kodoltehnoloģijā

4.1. Pielietojums militārās aizsardzības tehnoloģijās

Retzemju elementiem piemīt starojuma izturīgas īpašības.Nacionālais neitronu šķērsgriezumu centrs Amerikas Savienotajās Valstīs izmantoja polimēru materiālus par pamatni un izgatavoja divu veidu plāksnes ar biezumu 10 mm ar vai bez retzemju elementu pievienošanas starojuma aizsardzības testēšanai.Rezultāti liecina, ka termiskā neitronu ekranēšanas efektsretzemju zemepolimēru materiāli ir 5-6 reizes labāki nekāretzemju zemebezmaksas polimēru materiāli.Retzemju materiāli ar pievienotiem elementiem, piemēram,samārijs, eiropijs, gadolīnijs, disprozijsuc ir lielākais neitronu absorbcijas šķērsgriezums, un tie labi ietekmē neitronu uztveršanu.Pašlaik retzemju pretradiācijas materiālu galvenie pielietojumi militārajās tehnoloģijās ietver šādus aspektus.

4.1.1. Kodolradiācijas ekranēšana

ASV izmanto 1% bora un 5% retzemju elementugadolīnijs, samārijs, unlantānsizgatavot 600 m biezu radiācijas izturīgu betonu, lai aizsargātu skaldīšanas neitronu avotus peldbaseinu reaktoros.Francija ir izstrādājusi retzemju starojumu aizsardzības materiālu, pievienojot borīdus,retzemju zemesavienojumi vairetzemju sakausējumiuz grafītu kā substrātu.Šī kompozītmateriāla aizsargmateriāla pildviela ir vienmērīgi jāizkliedē un jāizgatavo saliekamās daļās, kuras tiek novietotas ap reaktora kanālu atbilstoši dažādām ekranēšanas daļu prasībām.

4.1.2. Tvertnes siltuma starojuma ekranējums

Tas sastāv no četriem finiera slāņiem, ar kopējo biezumu 5-20 cm.Pirmais slānis ir izgatavots no stikla šķiedras pastiprinātas plastmasas, kam pievienots neorganiskais pulveris ar 2%retzemju zemesavienojumi kā pildvielas, lai bloķētu ātros neitronus un absorbētu lēnos neitronus;Otrais un trešais slānis pirmajam pievieno bora grafītu, polistirolu un retzemju elementus, kas veido 10% no kopējā pildvielas daudzuma, lai bloķētu starpposma enerģijas neitronus un absorbētu termiskos neitronus;Ceturtajā slānī stikla šķiedras vietā izmantots grafīts un pievienots 25%retzemju zemesavienojumi termisko neitronu absorbēšanai.

4.1.3. Citi

Pieteikšanāsretzemju zemepretradiācijas pārklājumiem tankiem, kuģiem, patversmēm un citam militāram aprīkojumam var būt pretradiācijas efekts.

4.2. Pielietojums kodoltehnoloģijā

Retzemeitrija oksīdsvar izmantot kā degošu absorbētāju urāna degvielai verdoša ūdens reaktoros (BWR).Starp visiem elementiem,gadolīnijsir visspēcīgākā spēja absorbēt neitronus, ar aptuveni 4600 mērķiem uz vienu atomu.Katrs dabisksgadolīnijspirms atteices atoms absorbē vidēji 4 neitronus.Ja sajauc ar skaldāmo urānu,gadolīnijsvar veicināt sadegšanu, samazināt urāna patēriņu un palielināt enerģijas izlaidi.Gadolīnija oksīdsnerada kaitīgu blakusproduktu deitēriju, piemēram, bora karbīdu, un kodolreakciju laikā var būt saderīgs gan ar urāna degvielu, gan tā pārklājuma materiālu.Lietošanas priekšrocībagadolīnijsbora vietā ir tasgadolīnijsvar tieši sajaukt ar urānu, lai novērstu kodoldegvielas stieņa izplešanos.Saskaņā ar statistiku šobrīd pasaulē ir plānoti 149 kodolreaktori, no kuriem 115 zem spiediena ūdens reaktori izmanto retzemju reaktorus.gadolīnija oksīds. Retzemesamārijs, eiropijs, undisprozijsir izmantoti kā neitronu absorbētāji neitronu audzētājos.Retzeme itrijsir neliels neitronos uztveršanas šķērsgriezums, un to var izmantot kā cauruļu materiālu izkausētā sāls reaktoriem.Plānas folijas ar pievienoturetzemju zeme gadolīnijsundisprozijsvar izmantot kā neitronu lauka detektorus kosmosa un kodolrūpniecības inženierijā, nelielos daudzumosretzemju zemetūlijsunerbijsvar izmantot kā mērķmateriālus slēgtu cauruļu neitronu ģeneratoriem, unretzemju oksīdsEiropija dzelzs metālkeramiku var izmantot, lai izgatavotu uzlabotas reaktora vadības atbalsta plāksnes.Retzemegadolīnijsvar izmantot arī kā pārklājuma piedevu, lai novērstu neitronu starojumu, un bruņumašīnām, kas pārklātas ar īpašiem pārklājumiem, kas saturgadolīnija oksīdsvar novērst neitronu starojumu.Retzeme iterbijstiek izmantots pazemes kodolsprādzienu radītā ģeostresa mērīšanas iekārtās.Kadretausishiterbijstiek pakļauts spēkam, pretestība palielinās, un pretestības izmaiņas var izmantot, lai aprēķinātu spiedienu, kuram tas tiek pakļauts.Saistīšanaretzemju zeme gadolīnijsfoliju, kas nogulsnēta ar tvaiku pārklāšanu, un pakāpenisku pārklājumu ar spriegumam jutīgu elementu var izmantot augsta kodolsprieguma mērīšanai.

5, piemērošanaRetzemePastāvīgo magnētu materiāli mūsdienu militārajās tehnoloģijās

Theretzemju zemepastāvīgā magnēta materiāls, kas tiek slavēts kā jaunās paaudzes magnētiskie karaļi, šobrīd ir pazīstams kā vispusīgākais pastāvīgā magnēta materiāls.Tam ir vairāk nekā 100 reižu augstākas magnētiskās īpašības nekā magnētiskajam tēraudam, ko 1970. gados izmantoja militārajā aprīkojumā.Šobrīd tas ir kļuvis par svarīgu materiālu mūsdienu elektronisko tehnoloģiju komunikācijā, ko izmanto ceļojošo viļņu caurulēs un mākslīgo Zemes pavadoņu cirkulācijas sūkņos, radaros un citās jomās.Tāpēc tai ir nozīmīga militāra nozīme.

Samarijskobalta magnēti un neodīma dzelzs bora magnēti tiek izmantoti elektronu staru fokusēšanai raķešu vadības sistēmās.Magnēti ir galvenās elektronu staru fokusēšanas ierīces un pārraida datus uz raķetes vadības virsmu.Katrā raķetes fokusēšanas vadības ierīcē ir aptuveni 5–10 mārciņas (2,27–4,54 kg) magnētu.Papildus,retzemju zememagnēti tiek izmantoti arī elektromotoru darbināšanai un vadāmo raķešu stūres rotēšanai.To priekšrocības ir to spēcīgākās magnētiskās īpašības un mazāks svars salīdzinājumā ar oriģinālajiem alumīnija niķeļa kobalta magnētiem.

6 .PiemērošanaRetzemeLāzermateriāli mūsdienu militārajās tehnoloģijās

Lāzers ir jauna veida gaismas avots, kam ir laba vienkrāsainība, virziens un saskaņotība, un tas var sasniegt augstu spilgtumu.Lāzers unretzemju zemelāzera materiāli radās vienlaicīgi.Līdz šim ir iesaistīti aptuveni 90% lāzera materiāluretzemju zemes.Piemēram,itrijsalumīnija granāta kristāls ir plaši izmantots lāzers, kas var sasniegt nepārtrauktu lielas jaudas izvadi istabas temperatūrā.Cietvielu lāzeru pielietojums mūsdienu militārajā jomā ietver šādus aspektus.

6.1 Lāzera diapazons

TheneodīmsdopētsitrijsAlumīnija granāta lāzera tālmērs, ko izstrādājušas tādas valstis kā ASV, Lielbritānija, Francija un Vācija, var izmērīt attālumus līdz 4000 līdz 20000 metriem ar 5 metru precizitāti.Ieroču sistēmas, piemēram, amerikāņu MI, Vācijas Leopard II, Francijas Leclerc, Japānas Type 90, Izraēlas Mecca un jaunākais britu izstrādātais Challenger 2 tanks izmanto šāda veida lāzera tālmēru.Pašlaik dažās valstīs tiek izstrādāti jaunas paaudzes cietā lāzera attāluma mērītāji cilvēka acu drošībai ar darba viļņa garuma diapazonu 1,5-2,1 μM. Rokas lāzera attāluma mērītāji ir izstrādāti, izmantojotholmijsdopētsitrijslitija fluorīda lāzeri ASV un Apvienotajā Karalistē, ar darba viļņa garumu 2,06 μM, diapazonā līdz 3000 m.Amerikas Savienotās Valstis ir arī sadarbojušās ar starptautiskām lāzeru kompānijām, lai izstrādātu ar erbiju leģētuitrijslitija fluorīda lāzers ar viļņa garumu 1,73 μM lāzera attāluma mērītājs un ļoti aprīkots ar karaspēku.Ķīnas militārā tālmēra lāzera viļņa garums ir 1,06 μM, diapazonā no 200 līdz 7000 m.Ķīna iegūst svarīgus datus no lāzertelevīzijas teodolītiem mērķa diapazona mērījumos liela attāluma raķešu, raķešu un eksperimentālo sakaru satelītu palaišanas laikā.

6.2. Lāzera vadība

Lāzervadāmās bumbas termināla vadībai izmanto lāzerus.Nd · YAG lāzers, kas izstaro desmitiem impulsu sekundē, tiek izmantots mērķa lāzera apstarošanai.Impulsi ir kodēti, un gaismas impulsi var paši vadīt raķetes reakciju, tādējādi novēršot traucējumus no raķetes palaišanas un ienaidnieka radītajiem šķēršļiem.ASV militārā planiera bumba GBV-15, kas pazīstama arī kā "izveicīgā bumba".Līdzīgi to var izmantot arī lāzervadāmu apvalku ražošanai.

6.3. Lāzera sakari

Papildus Nd · YAG, litija lāzera izvadeneodīmsfosfāta kristāls (LNP) ir polarizēts un viegli modulējams, padarot to par vienu no daudzsološākajiem mikro lāzera materiāliem.Tas ir piemērots kā gaismas avots optiskās šķiedras sakariem, un ir paredzēts, ka to izmantos integrētajā optikā un kosmiskajā komunikācijā.Papildus,itrijsdzelzs granāta (Y3Fe5O12) monokristālu var izmantot kā dažādas magnetostatiskas virsmas viļņu ierīces, izmantojot mikroviļņu integrācijas tehnoloģiju, padarot ierīces integrētas un miniaturizētas, un tām ir īpaši pielietojumi radara tālvadības pultī, telemetrijā, navigācijā un elektroniskajos pretpasākumos.

7. PiemērošanaRetzemeSupravadoši materiāli mūsdienu militārajā tehnoloģijā

Ja noteiktam materiālam ir nulles pretestība zem noteiktas temperatūras, to sauc par supravadītspēju, kas ir kritiskā temperatūra (Tc).Supravadītāji ir antimagnētiska materiāla veids, kas atgrūž jebkādus mēģinājumus pielietot magnētisko lauku zem kritiskās temperatūras, ko sauc par Meisnera efektu.Retzemju elementu pievienošana supravadošiem materiāliem var ievērojami palielināt kritisko temperatūru Tc.Tas ievērojami veicina supravadošu materiālu izstrādi un pielietojumu.Astoņdesmitajos gados attīstītās valstis, piemēram, ASV un Japāna, pievienoja noteiktu daudzumuretzemju oksīdss, piemēram,lantāns, itrijs,eiropijs, unerbijsuz bārija oksīdu unvara oksīdssavienojumi, kas tika sajaukti, presēti un saķepināti, veidojot supravadošus keramikas materiālus, padarot supravadīšanas tehnoloģiju plašo pielietojumu, īpaši militāros lietojumos, plašāku.

7.1. Supravadošas integrālās shēmas

Pēdējos gados ārvalstīs tiek veikti pētījumi par supravadīšanas tehnoloģiju pielietojumu elektroniskajos datoros, un, izmantojot supravadošus keramikas materiālus, ir izstrādātas supravadošās integrālās shēmas.Ja šāda veida integrālās shēmas izmanto supravadītāju datoru ražošanai, tā būs ne tikai maza izmēra, viegla un ērta lietošanā, bet arī ar skaitļošanas ātrumu 10 līdz 100 reizes ātrāka nekā pusvadītāju datoriem ar peldošā komata operācijām. sasniedzot 300 līdz 1 triljonu reižu sekundē.Tāpēc ASV militāristi prognozē, ka pēc supravadītāju datoru ieviešanas tie kļūs par C1 sistēmas kaujas efektivitātes "reizinātāju" armijā.

7.2. Supravadošas magnētiskās izpētes tehnoloģija

Magnētiski jutīgām detaļām, kas izgatavotas no supravadošiem keramikas materiāliem, ir mazs tilpums, tāpēc ir viegli panākt integrāciju un masīvu.Tie var veidot daudzkanālu un vairāku parametru noteikšanas sistēmas, ievērojami palielinot vienības informācijas jaudu un ievērojami uzlabojot magnētiskā detektora noteikšanas attālumu un precizitāti.Izmantojot supravadošus magnetometrus, var ne tikai noteikt kustīgus mērķus, piemēram, tankus, transportlīdzekļus un zemūdenes, bet arī izmērīt to izmērus, tādējādi radot būtiskas izmaiņas taktikā un tehnoloģijās, piemēram, prettanku un pretzemūdeņu karā.

Tiek ziņots, ka ASV flote nolēmusi izstrādāt attālās izpētes satelītu, izmantojot šoretzemju zemesupravadošs materiāls, lai demonstrētu un uzlabotu tradicionālās attālās uzrādes tehnoloģijas.Šis satelīts ar nosaukumu Naval Earth Image Observatory tika palaists 2000. gadā.

8. PiemērošanaRetzemeMilzīgi magnetostriktīvie materiāli mūsdienu militārajā tehnoloģijā

Retzememilzu magnetostriktīvie materiāli ir jauna veida funkcionāls materiāls, kas nesen tika izstrādāts 1980. gadu beigās ārvalstīs.Galvenokārt attiecas uz retzemju dzelzs savienojumiem.Šim materiāla veidam ir daudz lielāka magnetostriktīvā vērtība nekā dzelzs, niķeļa un citiem materiāliem, un tā magnetostrikcijas koeficients ir aptuveni 102-103 reizes lielāks nekā vispārējiem magnetostriktīviem materiāliem, tāpēc tos sauc par lieliem vai milzīgiem magnetostriktīviem materiāliem.No visiem komerciālajiem materiāliem retzemju milzu magnetostriktīviem materiāliem ir visaugstākā deformācijas vērtība un enerģija fiziskas iedarbības rezultātā.Īpaši ar veiksmīgu Terfenol-D magnetostriktīvā sakausējuma izstrādi ir atklāta jauna magnetostriktīvo materiālu ēra.Ja Terfenol-D ievieto magnētiskajā laukā, tā izmēra izmaiņas ir lielākas nekā parastajiem magnētiskajiem materiāliem, kas ļauj sasniegt dažas precīzas mehāniskas kustības.Pašlaik to plaši izmanto dažādās jomās, sākot no degvielas sistēmām, šķidruma vārstu vadības, mikro pozicionēšanas līdz mehāniskiem izpildmehānismiem kosmosa teleskopiem un gaisa kuģu spārnu regulatoriem.Terfenol-D materiālu tehnoloģijas attīstība ir panākusi izrāvienu elektromehāniskās konversijas tehnoloģijā.Un tai ir bijusi nozīmīga loma vismodernāko tehnoloģiju, militāro tehnoloģiju attīstībā un tradicionālo nozaru modernizācijā.Retzemju magnetostriktīvo materiālu izmantošana mūsdienu militārajā jomā galvenokārt ietver šādus aspektus:

8.1 Sonārs

Sonāra vispārējā emisijas frekvence ir virs 2 kHz, bet zemfrekvences hidrolokatoriem zem šīs frekvences ir savas īpašās priekšrocības: jo zemāka ir frekvence, jo mazāks vājinājums, jo tālāk skaņas vilnis izplatās, un jo mazāk tiek ietekmēta zemūdens atbalss aizsardzība.No Terfenol-D materiāla izgatavotie sonāri var atbilst lielas jaudas, maza tilpuma un zemas frekvences prasībām, tāpēc tie ir strauji attīstījušies.

8.2 Elektriskie mehāniskie devēji

Galvenokārt izmanto mazām vadāmās darbības ierīcēm - izpildmehānismiem.Tostarp vadības precizitāte līdz nanometru līmenim, kā arī servo sūkņi, degvielas iesmidzināšanas sistēmas, bremzes u.c.. Izmanto militārajām automašīnām, militārajām lidmašīnām un kosmosa kuģiem, militārajiem robotiem u.c.

8.3 Sensori un elektroniskās ierīces

Piemēram, kabatas magnetometri, sensori nobīdes, spēka un paātrinājuma noteikšanai un regulējamas virsmas akustisko viļņu ierīces.Pēdējo izmanto fāzes sensoriem raktuvēs, hidrolokatoriem un datoru uzglabāšanas komponentiem.

9. Citi materiāli

Citi materiāli, piemēramretzemju zemeluminiscējoši materiāli,retzemju zemeūdeņraža uzglabāšanas materiāli, retzemju milzu magnetorezistīvi materiāli,retzemju zememagnētiskie saldēšanas materiāli unretzemju zemeVisi magnetooptiskie uzglabāšanas materiāli ir veiksmīgi izmantoti mūsdienu militārajā jomā, ievērojami uzlabojot mūsdienu ieroču kaujas efektivitāti.Piemēram,retzemju zemeluminiscējošie materiāli ir veiksmīgi izmantoti nakts redzamības ierīcēm.Nakts redzamības spoguļos retzemju fosfori pārvērš fotonus (gaismas enerģiju) elektronos, kas tiek pastiprināti caur miljoniem mazu caurumu optiskās šķiedras mikroskopa plaknē, atstarojoties uz priekšu un atpakaļ no sienas, atbrīvojot vairāk elektronu.Daži retzemju fosfori astes galā pārvērš elektronus atpakaļ fotonos, tāpēc attēlu var redzēt ar okulāru.Šis process ir līdzīgs televīzijas ekrāna procesam, kurretzemju zemefluorescējošais pulveris uz ekrāna izstaro noteiktu krāsu attēlu.Amerikas rūpniecība parasti izmanto niobija pentoksīdu, bet, lai nakts redzamības sistēmas darbotos veiksmīgi, retzemju elementslantānsir būtiska sastāvdaļa.Persijas līča karā daudznacionālie spēki izmantoja šīs nakts redzamības brilles, lai atkal un atkal novērotu Irākas armijas mērķus, apmaiņā pret nelielu uzvaru.

10 .Secinājums

Attīstībaretzemju zemerūpniecība ir efektīvi veicinājusi moderno militāro tehnoloģiju visaptverošu progresu, un militāro tehnoloģiju uzlabošana ir arī veicinājusi plaukstošu militāro tehnoloģiju attīstību.retzemju zemenozare.Es uzskatu, ka, strauji attīstoties pasaules zinātnei un tehnoloģijai,retzemju zemeizstrādājumiem būs lielāka nozīme mūsdienu militāro tehnoloģiju attīstībā ar savām īpašajām funkcijām, un tie dos milzīgus ekonomiskus un izcilus sociālos ieguvumus.retzemju zemepati nozare.