Sällsynta jordartsmetaller,känd som "skattkammaren" av nya material, som ett speciellt funktionellt material, kan avsevärt förbättra kvaliteten och prestandan hos andra produkter, och är kända som "vitaminerna" i den moderna industrin. De används inte bara i stor utsträckning inom traditionella industrier som metallurgi, petrokemikalier, glaskeramik, ullspinning, läder och jordbruk, utan spelar också en oumbärlig roll i material som fluorescens, magnetism, laser, fiberoptisk kommunikation, vätelagringsenergi, supraledning etc. Det påverkar direkt hastigheten och utvecklingsnivån för framväxande högteknologiska industrier som optiska instrument, elektronik, flyg- och rymdindustrin och kärnkraftsindustrin. Dessa tekniker har framgångsrikt tillämpats inom militär teknik och har i hög grad främjat utvecklingen av modern militär teknik.
Den speciella roll som spelas avsällsynta jordartsmetallerNya material inom modern militärteknik har väckt stor uppmärksamhet från regeringar och experter i olika länder, och har bland annat listats som en nyckelfaktor i utvecklingen av högteknologiska industrier och militärteknik av relevanta departement i länder som USA och Japan.
En kort introduktion tillSällsynta jordartsmetalleroch deras förhållande till militärt och nationellt försvar
Strikt taget har alla sällsynta jordartsmetaller vissa militära tillämpningar, men den viktigaste rollen de spelar inom nationellt försvar och militära områden bör vara i tillämpningar som laseravståndsmätning, laserstyrning och laserkommunikation.
Tillämpningen avsällsynta jordartsmetallerstål ochsällsynta jordartsmetallersegjärn i modern militär teknik
1.1 Tillämpning avSällsynta jordartsmetallerStål i modern militär teknologi
Funktionen omfattar två aspekter: rening och legering, huvudsakligen avsvavling, deoxidation och gasborttagning, eliminering av skadliga föroreningar med låg smältpunkt, raffinering av korn och struktur, påverkan av stålets fasövergångspunkt och förbättring av dess härdbarhet och mekaniska egenskaper. Militärvetenskaplig och teknisk personal har utvecklat många sällsynta jordartsmetaller som är lämpliga för användning i vapen genom att utnyttja egenskaperna hossällsynta jordartsmetaller.
1.1.1 Pansarstål
Redan i början av 1960-talet började Kinas vapenindustri undersöka tillämpningen av sällsynta jordartsmetaller i pansarstål och vapenstål, och producerade successivtsällsynta jordartsmetallerpansarstål som 601, 603 och 623, vilket inleder en ny era av viktiga råvaror för stridsvagnsproduktion i Kina baserade på inhemsk produktion.
1.1.2Sällsynta jordartsmetallerkolstål
I mitten av 1960-talet ökade Kina med 0,05 %sällsynta jordartsmetallerelement till ett visst högkvalitativt kolstål för att producerasällsynta jordartsmetallerKolstål. Slagseghetsvärdet i sidled för detta sällsynta jordartsmetallstål ökar med 70 % till 100 % jämfört med det ursprungliga kolstålet, och slagseghetsvärdet vid -40 ℃ är nästan fördubblat. Patronhylsan med stor diameter tillverkad av detta stål har genom skjuttester på skjutbanan bevisats uppfylla de tekniska kraven fullt ut. För närvarande har Kina färdigställt och satt den i produktion, vilket förverkligar Kinas långvariga önskan att ersätta koppar med stål i patronmaterialet.
1.1.3 Sällsynta jordartsmetaller med hög manganhalt och gjutna jordartsmetaller
Sällsynta jordartsmetallerhögmanganstål används för att tillverka spårplattor för tankar, medansällsynta jordartsmetallerGjutet stål används för att tillverka stjärtvingar, mynningsbromsar och artilleristrukturkomponenter för höghastighetsgranatgenomträngande granater. Detta kan minska bearbetningsstegen, förbättra stålutnyttjandet och uppnå taktiska och tekniska indikatorer.
1.2 Tillämpning av sällsynta jordartsmetaller i segjärn i modern militär teknik
Tidigare tillverkades Kinas material för projektiler i den främre kammaren av halvstyvt gjutjärn av högkvalitativt tackjärn blandat med 30 % till 40 % skrotstål. På grund av dess låga hållfasthet, höga sprödhet, låga och icke-vassa effektiva fragmentering efter explosion, och svaga dödande kraft, var utvecklingen av projektilkroppar i den främre kammaren en gång begränsad. Sedan 1963 har granater i olika kalibrar tillverkats med sällsynt jordartsmetall segjärn, vilket har ökat deras mekaniska egenskaper med 1-2 gånger, mångdubblat antalet effektiva fragment och vässat fragmentens kanter, vilket avsevärt förbättrat deras dödande kraft. Stridsgranater för en viss typ av kanongranater och fältkanongranater tillverkade av detta material i vårt land har ett något bättre effektivt fragmenteringstal och tätare dödande radie än stålgranater.
Tillämpningen av icke-järnhaltiga metallersällsynt jordartsmetalllegeringsåsom magnesium och aluminium i modern militär teknik
Sällsynta jordartsmetallerhar hög kemisk aktivitet och stora atomradier. När de tillsätts till icke-järnmetaller och deras legeringar kan de förfina kornstorleken, förhindra segregering, avlägsna gas, föroreningar och rena, samt förbättra den metallografiska strukturen, och därigenom uppnå omfattande mål som att förbättra mekaniska egenskaper, fysikaliska egenskaper och bearbetningsprestanda. Inhemska och utländska materialarbetare har utnyttjat egenskaperna hossällsynta jordartsmetalleratt utveckla nyasällsynta jordartsmetallermagnesiumlegeringar, aluminiumlegeringar, titanlegeringar och högtemperaturlegeringar. Dessa produkter har använts i stor utsträckning i modern militär teknik såsom stridsflygplan, attackflygplan, helikoptrar, obemannade flygfarkoster och missilsatelliter.
2.1Sällsynta jordartsmetallermagnesiumlegering
Sällsynta jordartsmetallerMagnesiumlegeringar har hög specifik hållfasthet, kan minska flygplansvikt, förbättra taktisk prestanda och har breda tillämpningsmöjligheter.sällsynta jordartsmetallerMagnesiumlegeringar som utvecklats av China Aviation Industry Corporation (nedan kallat AVIC) omfattar cirka 10 kvaliteter av gjutna magnesiumlegeringar och deformerade magnesiumlegeringar, av vilka många har använts i produktionen och har stabil kvalitet. Till exempel har ZM 6 gjuten magnesiumlegering med sällsynt jordartsmetall neodym som huvudsakligt tillsatsmedel utökats till att användas i viktiga delar såsom bakre reduktionshöljen för helikoptrar, stridsflygplansribbor och rotortryckplattor för 30 kW-generatorer. Den sällsynta jordartsmetallen höghållfasta magnesiumlegeringen BM25 som utvecklats gemensamt av China Aviation Corporation och Nonferrous Metals Corporation har ersatt vissa medelhållfasta aluminiumlegeringar och har använts i kollisionsflygplan.
2.2Sällsynta jordartsmetallertitanlegering
I början av 1970-talet ersatte Beijing Institute of Aeronautical Materials (nedan kallat institutet) en del aluminium och kisel medsällsynt jordartsmetall cerium (Ce) i Ti-A1-Mo-titanlegeringar, vilket begränsar utskiljningen av spröda faser och förbättrar legeringens värmebeständighet och termiska stabilitet. Baserat på detta utvecklades en högpresterande gjuten högtemperatur-titanlegering ZT3 innehållande cerium. Jämfört med liknande internationella legeringar har den vissa fördelar vad gäller värmebeständighet, hållfasthet och processprestanda. Kompressorhuset som tillverkas med den används för W PI3 II-motorn, vilket minskar vikten på varje flygplan med 39 kg och ökar dragkraft/vikt-förhållandet med 1,5 %. Dessutom minskas bearbetningsstegen med cirka 30 %, vilket uppnår betydande tekniska och ekonomiska fördelar och fyller gapet med att använda gjutna titanhöljen för flygmotorer i Kina under 500 ℃-förhållanden. Forskning har visat att det finns småceriumoxidpartiklar i mikrostrukturen av ZT3-legering innehållandecerium.Ceriumkombinerar en del av syret i legeringen för att bilda ett eldfast och höghårt materialsällsynt jordartsmetalloxidmaterial, Ce2O3. Dessa partiklar hindrar förflyttningen av dislokationer under legeringens deformation, vilket förbättrar legeringens högtemperaturprestanda.Ceriumfångar upp vissa gasföroreningar (särskilt vid korngränser), vilket kan stärka legeringen samtidigt som god termisk stabilitet bibehålls. Detta är det första försöket att tillämpa teorin om svår löstämnespunktshärdning vid gjutning av titanlegeringar. Dessutom har Aviation Materials Institute, efter åratal av forskning, utvecklat stabila och billigayttriumoxidSand- och pulvermaterial i precisionsgjutningsprocessen för titanlegering, med hjälp av speciell mineraliseringsbehandlingsteknik. Den har uppnått goda nivåer av specifik vikt, hårdhet och stabilitet gentemot flytande titan. När det gäller att justera och kontrollera skaluppslamningens prestanda har den visat större överlägsenhet. Den enastående fördelen med att använda yttriumoxidskal för att tillverka titangjutgods är att det, under förhållanden där kvaliteten och processnivån på gjutgodset är jämförbar med volframytlagrets process, är möjligt att tillverka titanlegeringsgjutgods som är tunnare än de som används med volframytlagrets process. För närvarande har denna process använts i stor utsträckning vid tillverkning av olika flygplan, motorer och civila gjutgods.
2.3Sällsynta jordartsmetalleraluminiumlegering
Den värmebeständiga gjutna aluminiumlegeringen HZL206 innehållande sällsynta jordartsmetaller, utvecklad av AVIC, har överlägsna mekaniska egenskaper vid höga temperaturer och rumstemperatur jämfört med nickelhaltiga legeringar utomlands, och har nått den avancerade nivån för liknande legeringar utomlands. Den används nu som en tryckbeständig ventil för helikoptrar och stridsflygplan med en arbetstemperatur på 300 ℃, och ersätter stål- och titanlegeringar. Minskad strukturell vikt och har satts i massproduktion. Draghållfastheten hossällsynta jordartsmetallerDen hypereutektiska aluminium-kisellegeringen ZL117 är vid 200-300 ℃ högre än den hos västtyska kolvlegeringar KS280 och KS282. Dess slitstyrka är 4-5 gånger högre än den hos vanligt förekommande kolvlegeringar ZL108, med en liten linjär expansionskoefficient och god dimensionsstabilitet. Den har använts i flygtillbehör till KY-5, KY-7 luftkompressorer och kolvar till flygmotormodeller. Tillägget avsällsynta jordartsmetallerTillsatsen av sällsynta jordartsmetaller i aluminiumlegeringar förbättrar avsevärt mikrostrukturen och de mekaniska egenskaperna. Verkningsmekanismen för sällsynta jordartsmetaller i aluminiumlegeringar är att bilda en dispergerad fördelning, och små aluminiumföreningar spelar en betydande roll för att stärka den andra fasen; Tillsatsen avsällsynta jordartsmetallerelement spelar en roll i avgasning och rening, vilket minskar antalet porer i legeringen och förbättrar dess prestanda;Sällsynta jordartsmetallerAluminiumföreningar, som heterogena kristallkärnor för att förfina korn och eutektiska faser, är också en typ av modifierare; sällsynta jordartsmetaller främjar bildandet och förfiningen av järnrika faser, vilket minskar deras skadliga effekter. α— Mängden järn i fast lösning i A1 minskar med ökningen avsällsynta jordartsmetallertillägg, vilket också är fördelaktigt för att förbättra styrka och plasticitet.
Tillämpningen avsällsynta jordartsmetallerförbränningsmaterial i modern militär teknik
3.1 Rensällsynta jordartsmetaller
Rensällsynta jordartsmetaller, på grund av sina aktiva kemiska egenskaper, är benägna att reagera med syre, svavel och kväve för att bilda stabila föreningar. När de utsätts för intensiv friktion och stötar kan gnistor antända brandfarliga material. Därför bearbetades det till flinta redan 1908. Det har visat sig att bland de 17sällsynta jordartsmetallerelement, sex element inklusivecerium, lantan, neodym, praseodym, samariumochyttriumhar särskilt goda prestanda vid mordbrand. Människor har vänt r:s mordbrandegenskaperär jordmetallertill olika typer av brandvapen, såsom den amerikanska Mark 82 227 kg-missilen, som användersällsynt jordartsmetallfoder, vilket inte bara producerar explosiva dödande effekter utan även mordbrandeffekter. Den amerikanska luft-till-mark-raketstridsspetsen "Damping Man" är utrustad med 108 fyrkantiga stavar av sällsynta jordartsmetaller som foder, vilket ersätter vissa prefabricerade fragment. Statiska sprängtester har visat att dess förmåga att antända flygbränsle är 44 % högre än den hos ofodrade.
3.2 Blandadsällsynt jordartsmetalls
På grund av det höga priset på rensällsynta jordartsmetaller,olika länder använder i stor utsträckning billig kompositsällsynt jordartsmetalli förbränningsvapen. Kompositensällsynt jordartsmetallFörbränningsmedel laddas in i metallhöljet under högt tryck, med en förbränningsmedelstäthet på (1,9~2,1) × 103 kg/m3, förbränningshastighet 1,3-1,5 m/s, flamdiameter på cirka 500 mm, flamtemperatur så hög som 1715-2000 ℃. Efter förbränning är glödkroppens uppvärmningstid längre än 5 minuter. Under Vietnamkriget avfyrade den amerikanska militären en 40 mm brandgranat med hjälp av en utskjutningsraket, och tändfodret inuti var tillverkat av en blandad sällsynt jordartsmetall. Efter att projektilen exploderat kan varje fragment med ett tändfoder antända målet. Vid den tidpunkten nådde bombens månatliga produktion 200 000 skott, med ett maximalt 260 000 skott.
3.3Sällsynta jordartsmetallerförbränningslegeringar
Asällsynta jordartsmetallerFörbränningslegeringar som väger 100 g kan bilda 200-3000 gnistor med ett stort täckningsområde, vilket motsvarar dödsradien för pansarborrande och pansarborrande granater. Därför har utvecklingen av multifunktionell ammunition med förbränningskraft blivit en av huvudriktningarna för ammunitionsutveckling hemma och utomlands. För pansarborrande och pansarborrande granater kräver deras taktiska prestanda att de efter att ha penetrerat fiendens stridsvagnspansar också kan antända sitt bränsle och ammunition för att fullständigt förstöra stridsvagnen. För granater krävs det att de antänder militära förnödenheter och strategiska anläggningar inom deras dödsområde. Det rapporteras att en brandbomb av plast av sällsynta jordartsmetaller tillverkad i USA har en kropp tillverkad av glasfiberförstärkt nylon och en kärna av blandade sällsynta jordartsmetaller, som används för att ha bättre effekter mot mål som innehåller flygbränsle och liknande material.
Tillämpning av 4Sällsynta jordartsmetallerMaterial inom militärt skydd och kärnteknik
4.1 Tillämpning inom militär skyddsteknik
Sällsynta jordartsmetaller har strålningsbeständiga egenskaper. National Center for Neutron Cross Sections i USA använde polymermaterial som substrat och tillverkade två typer av plattor med en tjocklek på 10 mm med eller utan tillsats av sällsynta jordartsmetaller för strålskyddstestning. Resultaten visar att den termiska neutronavskärmningseffekten hossällsynta jordartsmetallerpolymermaterial är 5–6 gånger bättre änsällsynta jordartsmetallerfria polymermaterial. De sällsynta jordartsmetallerna med tillsatta element somsamarium, europium, gadolinium, dysprosiumetc. har det högsta neutronabsorptionstvärsnittet och har god effekt på att fånga neutroner. För närvarande inkluderar de viktigaste tillämpningarna av sällsynta jordartsmetaller som skyddar mot strålning inom militär teknik följande aspekter.
4.1.1 Skydd mot nukleär strålning
USA använder 1 % bor och 5 % sällsynta jordartsmetallergadolinium, samariumochlantanatt tillverka en 600 m tjock strålningsbeständig betong för att skydda fissionsneutronkällor i simbassängreaktorer. Frankrike har utvecklat ett strålskyddsmaterial med sällsynta jordartsmetaller genom att tillsätta borider,sällsynta jordartsmetallerföreningar, ellersällsynta jordartsmetalllegeringartill grafit som substrat. Fyllmedlet i detta kompositskärmningsmaterial måste fördelas jämnt och tillverkas i prefabricerade delar, vilka placeras runt reaktorkanalen i enlighet med de olika kraven för skärmningsdelarna.
4.1.2 Skydd mot termisk strålning i tanken
Den består av fyra lager faner, med en total tjocklek på 5–20 cm. Det första lagret är tillverkat av glasfiberförstärkt plast, med oorganiskt pulver tillsatt med 2 %sällsynta jordartsmetallerföreningar som fyllmedel för att blockera snabba neutroner och absorbera långsamma neutroner; Det andra och tredje lagret tillsätter borgrafit, polystyren och sällsynta jordartsmetaller som står för 10 % av den totala fyllmedelsmängden till det förra för att blockera neutroner med mellanliggande energi och absorbera termiska neutroner; Det fjärde lagret använder grafit istället för glasfiber och tillsätter 25 %sällsynta jordartsmetallerföreningar för att absorbera termiska neutroner.
4.1.3 Övriga
Ansökersällsynta jordartsmetallerStrålskyddsbeläggningar på stridsvagnar, fartyg, skyddsrum och annan militär utrustning kan ha en strålskyddseffekt.
4.2 Tillämpning inom kärnteknik
Sällsynta jordartsmetalleryttriumoxidkan användas som en brännbar absorbator för uranbränsle i kokvattenreaktorer (BWR). Bland alla element,gadoliniumhar den starkaste förmågan att absorbera neutroner, med cirka 4600 mål per atom. Varje naturliggadoliniumAtomen absorberar i genomsnitt 4 neutroner innan den går sönder. När den blandas med klyvbart uran,gadoliniumkan främja förbränning, minska uranförbrukningen och öka energiproduktionen.Gadoliniumoxidproducerar inte den skadliga biprodukten deuterium som borkarbid, och kan vara kompatibel med både uranbränsle och dess beläggningsmaterial under kärnreaktioner. Fördelen med att användagadoliniumistället för bor är detgadoliniumkan blandas direkt med uran för att förhindra expansion av kärnbränslestavar. Enligt statistik finns det för närvarande 149 planerade kärnreaktorer världen över, varav 115 tryckvattenreaktorer använder sällsynta jordartsmetaller.gadoliniumoxid. Sällsynta jordartsmetallersamarium, europiumochdysprosiumhar använts som neutronabsorbenter i neutronuppfödare.Sällsynta jordartsmetaller yttriumhar ett litet infångningstvärsnitt i neutroner och kan användas som rörmaterial för reaktorer med smält salt. Tunna folier med tillsattsällsynta jordartsmetaller gadoliniumochdysprosiumkan användas som neutronfältdetektorer inom flyg- och kärnkraftsindustrin, små mängder avsällsynta jordartsmetallertuliumocherbiumkan användas som målmaterial för neutrongeneratorer med slutna rör, ochsällsynt jordartsmetalloxidEuropiumjärnmetallkeramik kan användas för att tillverka förbättrade stödplattor för reaktorkontroll.Sällsynta jordartsmetallergadoliniumkan också användas som ett beläggningstillsatsmedel för att förhindra neutronstrålning, och pansarfordon belagda med speciella beläggningar som innehållergadoliniumoxidkan förhindra neutronstrålning.Sällsynta jordartsmetaller ytterbiumanvänds i utrustning för att mäta geospänning orsakad av kärnvapenexplosioner under jord. Närsällsynt örahytterbiumutsätts för kraft ökar motståndet, och förändringen i motstånd kan användas för att beräkna trycket den utsätts för.sällsynta jordartsmetaller gadoliniumFolie avsatt genom ångavsättning och förskjuten beläggning med ett spänningskänsligt element kan användas för att mäta hög kärnspänning.
5, Tillämpning avSällsynta jordartsmetallerPermanentmagnetmaterial i modern militär teknologi
Desällsynta jordartsmetallerPermanentmagnetmaterial, hyllat som den nya generationens magnetiska kungar, är för närvarande känt som det högst omfattande prestandapermanentmagnetmaterialet. Det har mer än 100 gånger högre magnetiska egenskaper än det magnetiska stål som användes i militär utrustning på 1970-talet. För närvarande har det blivit ett viktigt material inom modern elektronisk kommunikationsteknik, som används i vandringsvågsrör och cirkulatorer i artificiella jordsatelliter, radarer och andra områden. Därför har det betydande militär betydelse.
SamariumKoboltmagneter och neodymjärn-bormagneter används för elektronstrålefokusering i missilstyrningssystem. Magneter är de huvudsakliga fokuseringsanordningarna för elektronstrålar och överför data till missilens kontrollyta. Det finns ungefär 2,27–4,54 kg magneter i varje fokuseringsanordning i missilen. Dessutom,sällsynta jordartsmetallerMagneter används också för att driva elmotorer och rotera rodret på styrda missiler. Deras fördelar ligger i deras starkare magnetiska egenskaper och lägre vikt jämfört med de ursprungliga aluminium-nickel-koboltmagneterna.
6. Tillämpning avSällsynta jordartsmetallerLasermaterial i modern militär teknologi
Laser är en ny typ av ljuskälla som har god monokromaticitet, riktningsförmåga och koherens, och kan uppnå hög ljusstyrka. Laser ochsällsynta jordartsmetallerlasermaterial föddes samtidigt. Hittills involverar cirka 90 % av lasermaterialsällsynta jordartsmetallerTill exempel,yttriumAluminiumgranatkristall är en allmänt använd laser som kan uppnå kontinuerlig hög effekt vid rumstemperatur. Tillämpningen av fasta tillståndslasrar inom modern militär inkluderar följande aspekter.
6.1 Laseravståndsmätning
DeneodymdopadyttriumEn laseravståndsmätare i aluminiumgranat, utvecklad av länder som USA, Storbritannien, Frankrike och Tyskland, kan mäta avstånd på upp till 4000 till 20000 meter med en noggrannhet på 5 meter. Vapensystem som den amerikanska MI, Tysklands Leopard II, Frankrikes Leclerc, Japans Type 90, Israels Mecka och den senaste brittiskt utvecklade stridsvagnen Challenger 2 använder alla denna typ av laseravståndsmätare. För närvarande utvecklar vissa länder en ny generation av solida laseravståndsmätare för säkerhet för det mänskliga ögat, med ett arbetsvåglängdsområde på 1,5–2,1 μM. Handhållna laseravståndsmätare har utvecklats med hjälp av...holmiumdopadyttriumlitiumfluoridlasrar i USA och Storbritannien, med en arbetsvåglängd på 2,06 μM, upp till 3000 m. USA har också samarbetat med internationella laserföretag för att utveckla en erbiumdopadyttriumLitiumfluoridlaser med en våglängd på 1,73 μM laseravståndsmätare och tungt utrustad med trupper. Laservåglängden för Kinas militära avståndsmätare är 1,06 μM, från 200 till 7000 m. Kina erhåller viktiga data från laser-tv-teodoliter vid målavståndsmätningar under uppskjutning av långdistansraketer, missiler och experimentella kommunikationssatelliter.
6.2 Laserstyrning
Laserstyrda bomber använder lasrar för slutlig styrning. Nd-YAG-lasern, som avger dussintals pulser per sekund, används för att bestråla mållasern. Pulserna är kodade och ljuspulserna kan självstyra missilens svar, vilket förhindrar störningar från missiluppskjutningar och hinder som fienden ställer upp. Den amerikanska militära glidbomben GBV-15, även känd som "dexterous bomb". På liknande sätt kan den också användas för att tillverka laserstyrda granater.
6.3 Laserkommunikation
Förutom Nd · YAG, laserutgången från litiumneodymFosfatkristall (LNP) är polariserad och lätt att modulera, vilket gör den till ett av de mest lovande mikrolasermaterialen. Den är lämplig som ljuskälla för fiberoptisk kommunikation och förväntas användas inom integrerad optik och kosmisk kommunikation. Dessutom,yttriumJärngranat (Y3Fe5O12) enkristall kan användas som olika magnetostatiska ytvågsanordningar med hjälp av mikrovågsintegrationsteknik, vilket gör anordningarna integrerade och miniatyriserade och har speciella tillämpningar inom radarfjärrstyrning, telemetri, navigering och elektroniska motåtgärder.
7. Tillämpningen avSällsynta jordartsmetallerSupraledande material i modern militär teknologi
När ett visst material upplever noll resistans under en viss temperatur kallas det supraledning, vilket är den kritiska temperaturen (Tc). Supraledare är en typ av antimagnetiskt material som avvisar alla försök att applicera ett magnetfält under den kritiska temperaturen, känd som Meisner-effekten. Att tillsätta sällsynta jordartsmetaller till supraledande material kan kraftigt öka den kritiska temperaturen Tc. Detta främjar utvecklingen och tillämpningen av supraledande material avsevärt. På 1980-talet tillsatte utvecklade länder som USA och Japan en viss mängdsällsynt jordartsmetalloxids som till exempellantan, yttrium,europiumocherbiumtill bariumoxid ochkopparoxidföreningar, som blandades, pressades och sintrades för att bilda supraledande keramiska material, vilket gjorde den utbredda tillämpningen av supraledande teknik, särskilt inom militära tillämpningar, mer omfattande.
7.1 Supraledande integrerade kretsar
Under senare år har forskning om tillämpningen av supraledande teknik i elektroniska datorer bedrivits utomlands, och supraledande integrerade kretsar har utvecklats med hjälp av supraledande keramiska material. Om denna typ av integrerad krets används för att tillverka supraledande datorer, kommer den inte bara att vara liten i storlek, lätt i vikt och bekväm att använda, utan också ha en beräkningshastighet som är 10 till 100 gånger snabbare än halvledardatorer, med flyttaloperationer som når 300 till 1 biljon gånger per sekund. Därför förutspår den amerikanska militären att när supraledande datorer introduceras kommer de att bli en "multiplikator" för C1-systemets stridseffektivitet inom militären.
7.2 Supraledande magnetisk prospekteringsteknik
Magnetkänsliga komponenter tillverkade av supraledande keramiska material har liten volym, vilket gör det enkelt att uppnå integration och array. De kan bilda flerkanaliga och flerparameterdetekteringssystem, vilket avsevärt ökar enhetens informationskapacitet och förbättrar detekteringsavståndet och noggrannheten hos den magnetiska detektorn. Användningen av supraledande magnetometrar kan inte bara detektera rörliga mål som stridsvagnar, fordon och ubåtar, utan också mäta deras storlek, vilket leder till betydande förändringar i taktik och tekniker såsom pansar- och ubåtskrigföring.
Det rapporteras att den amerikanska flottan har beslutat att utveckla en fjärranalyssatellit med hjälp av detta.sällsynta jordartsmetallersupraledande material för att demonstrera och förbättra traditionell fjärranalysteknik. Denna satellit, kallad Naval Earth Image Observatory, sköts upp år 2000.
8. Tillämpning avSällsynta jordartsmetallerJättemagnetostriktiva material i modern militär teknologi
Sällsynta jordartsmetallerJättemagnetostriktiva material är en ny typ av funktionellt material som nyligen utvecklades utomlands i slutet av 1980-talet. De hänvisar främst till sällsynta jordartsmetaller. Denna typ av material har ett mycket större magnetostriktivt värde än järn, nickel och andra material, och dess magnetostriktiva koefficient är cirka 102-103 gånger högre än för allmänna magnetostriktiva material, så det kallas stora eller jättemagnetostriktiva material. Bland alla kommersiella material har jättemagnetostriktiva sällsynta jordartsmetaller det högsta töjningsvärdet och energin under fysisk påverkan. Speciellt med den framgångsrika utvecklingen av Terfenol-D magnetostriktiva legeringar har en ny era av magnetostriktiva material öppnats. När Terfenol-D placeras i ett magnetfält är dess storleksvariation större än för vanliga magnetiska material, vilket möjliggör vissa precisionsmekaniska rörelser. För närvarande används det i stor utsträckning inom olika områden, från bränslesystem, vätskeventilstyrning, mikropositionering till mekaniska ställdon för rymdteleskop och flygplansvingeregulatorer. Utvecklingen av Terfenol-D-materialtekniken har gjort banbrytande framsteg inom elektromekanisk omvandlingsteknik. Och det har spelat en viktig roll i utvecklingen av spetsteknik, militär teknologi och moderniseringen av traditionella industrier. Tillämpningen av magnetostriktiva material av sällsynta jordartsmetaller i modern militär omfattar huvudsakligen följande aspekter:
8.1 Ekolod
Den allmänna emissionsfrekvensen för sonar är över 2 kHz, men lågfrekventa sonar under denna frekvens har sina speciella fördelar: ju lägre frekvens, desto mindre dämpning, desto längre utbreder sig ljudvågen och desto mindre påverkas ekoskyddet under vattnet. Sonar tillverkade av Terfenol-D-material kan uppfylla kraven på hög effekt, liten volym och låg frekvens, så de har utvecklats snabbt.
8.2 Elektriska mekaniska givare
Används huvudsakligen för små styrda enheter - ställdon. Inklusive styrnoggrannhet som når nanometernivå, såväl som servopumpar, bränsleinsprutningssystem, bromsar etc. Används för militärbilar, militärflygplan och rymdfarkoster, militärrobotar etc.
8.3 Sensorer och elektroniska enheter
Såsom fickmagnetometrar, sensorer för att detektera förskjutning, kraft och acceleration, och avstämbara ytakustiska vågsenheter. De senare används för fassensorer i gruvor, sonar och lagringskomponenter i datorer.
9. Andra material
Andra material som t.ex.sällsynta jordartsmetallersjälvlysande material,sällsynta jordartsmetallervätelagringsmaterial, sällsynta jordartsmetaller med jättelika magnetoresistiva material,sällsynta jordartsmetallermagnetiska kylmaterial, ochsällsynta jordartsmetallerMagnetooptiska lagringsmaterial har alla framgångsrikt använts inom modern militär, vilket avsevärt förbättrat moderna vapens stridseffektivitet. Till exempel,sällsynta jordartsmetallerLuminescerande material har framgångsrikt använts i mörkerseendeapparater. I mörkerseendespeglar omvandlar sällsynta jordartsmetallfosforer fotoner (ljusenergi) till elektroner, vilka förstärks genom miljontals små hål i det fiberoptiska mikroskopets plan och reflekteras fram och tillbaka från väggen, vilket frigör fler elektroner. Vissa sällsynta jordartsmetallfosforer i den bakre änden omvandlar elektroner tillbaka till fotoner, så att bilden kan ses med ett okular. Denna process liknar den på en tv-skärm, därsällsynta jordartsmetallerFluorescerande pulver avger en viss färgbild på skärmen. Den amerikanska industrin använder vanligtvis niobpentoxid, men för att mörkerseendesystem ska lyckas krävs det sällsynta jordartsmetallenlantanär en avgörande komponent. Under Gulfkriget använde multinationella styrkor dessa nattkikare för att observera den irakiska arméns mål gång på gång, i utbyte mot en liten seger.
10. Slutsats
Utvecklingen avsällsynta jordartsmetallerIndustrin har effektivt främjat den omfattande utvecklingen av modern militär teknologi, och förbättringen av militär teknologi har också drivit den välmående utvecklingen avsällsynta jordartsmetallerindustrin. Jag tror att med den snabba utvecklingen av världsvetenskap och teknologi,sällsynta jordartsmetallerProdukterna kommer att spela en större roll i utvecklingen av modern militär teknik med sina speciella funktioner och ge enorma ekonomiska och enastående sociala fördelar försällsynta jordartsmetallerindustrin själv.
Publiceringstid: 29 november 2023