Застосування рідкоземельних матеріалів у сучасній військовій техніці

рідкісні землі,відомий як "скарбниця" нових матеріалів, як спеціальний функціональний матеріал, який може значно покращити якість і продуктивність інших продуктів, і відомий як "вітаміни" сучасної промисловості.Вони не тільки широко використовуються в традиційних галузях, таких як металургія, нафтохімія, склокераміка, прядіння вовни, шкіра та сільське господарство, але також відіграють незамінну роль у таких матеріалах, як флуоресценція, магнетизм, лазер, волоконно-оптичний зв’язок, енергія зберігання водню, надпровідність тощо. Це безпосередньо впливає на швидкість і рівень розвитку нових високотехнологічних галузей, таких як оптичні прилади, електроніка, аерокосмічна та атомна промисловість.Ці технології успішно застосовуються у військовій техніці, значною мірою сприяючи розвитку сучасної військової техніки.

Особливу роль відіграєрідкоземельнінові матеріали у сучасній військовій техніці привернули високу увагу урядів та експертів різних країн, наприклад, відповідні відомства таких країн, як Сполучені Штати та Японія, включили їх до списку ключових елементів у розвитку високотехнологічних галузей промисловості та військових технологій.

Короткий вступ доРідкоземельніs та їхні стосунки з військовими та національною обороною
Власне кажучи, усі рідкоземельні елементи мають певне військове застосування, але найважливішу роль, яку вони відіграють у національній обороні та у військовій сфері, мають бути такі застосування, як лазерне визначення дальності, лазерне наведення та лазерний зв’язок.

Застосуваннярідкоземельністаль ірідкоземельніковкий чавун у сучасній військовій техніці

1.1 ЗастосуванняРідкоземельніСталь у сучасній військовій техніці

Функція включає два аспекти: очищення та легування, головним чином десульфурацію, розкислення та видалення газу, усунення впливу шкідливих домішок з низькою температурою плавлення, очищення зерна та структури, вплив на точку фазового переходу сталі та покращення її загартуваності та механічних властивостей.Військово-технічний персонал розробив багато рідкоземельних матеріалів, придатних для використання у зброї, використовуючи властивостірідкоземельні.

1.1.1 Броньована сталь

Ще на початку 1960-х років збройова промисловість Китаю почала досліджувати застосування рідкісноземельних елементів у броньовій та збройовій сталі та послідовно виробляларідкоземельніброньову сталь, таку як 601, 603 і 623, що відкриває нову еру ключових сировинних матеріалів для виробництва танків у Китаї на основі внутрішнього виробництва.

1.1.2Рідкісноземельнівуглецева сталь

У середині 1960-х Китай додав 0,05%рідкоземельніелементів до певної високоякісної вуглецевої сталі для виробництварідкоземельнівуглецева сталь.Стійкість до бокового удару цієї рідкоземельної сталі збільшена на 70% до 100% порівняно з оригінальною вуглецевою сталлю, а значення удару за температури -40 ℃ майже подвоюється.Виготовлена ​​з цієї сталі гільза великого діаметру повністю відповідає технічним вимогам під час стрільби в тирі.Наразі Китай завершив роботу над ним і запустив його у виробництво, реалізуючи давнє бажання Китаю замінити мідь на сталь у матеріалі картриджа.

1.1.3 Рідкоземельна сталь з високим вмістом марганцю та рідкоземельна лита сталь

РідкісноземельніСталь з високим вмістом марганцю використовується для виготовлення гусеничних плит танків, арідкоземельнілита сталь використовується для виготовлення хвостових крил, дульних гальм і елементів конструкції артилерії для високошвидкісних підбійних снарядів.Це дозволяє скоротити етапи обробки, покращити використання сталі та досягти тактико-технічних показників.

1.2 Застосування рідкоземельного чавуну з шаровидним шаром у сучасній військовій техніці

У минулому матеріали для передньокамерних снарядів Китаю виготовлялися з напівжорсткого чавуну, виготовленого з високоякісного чавуну, змішаного з 30-40% сталевого брухту.Через низьку міцність, високу крихкість, низьку й нерізку ефективну осколковість після вибуху та слабку вбивчу силу розробка корпусів снарядів з передньою камерою колись була обмежена.З 1963 року почали виготовляти мінометні снаряди різних калібрів з рідкоземельного ковкого чавуну, що дозволило підвищити їх механічні властивості в 1-2 рази, збільшити кількість ефективних осколків, загострити кромки осколків, що значно підвищило їх забійну силу.Бойовий снаряд певного виду гармат і снарядів для польових гармат, виготовлених з цього матеріалу в нашій країні, має дещо краще ефективне число осколків і щільний радіус ураження, ніж сталевий снаряд.

Застосування кольорових металіврідкоземельний сплавтаких як магній і алюміній у сучасній військовій техніці

Рідкоземельні землімають високу хімічну активність і великі атомні радіуси.При додаванні до кольорових металів та їх сплавів вони можуть покращувати розмір зерна, запобігати сегрегації, видаляти газ, домішки та очищати, а також покращувати металографічну структуру, досягаючи таким чином комплексних цілей, таких як покращення механічних властивостей, фізичних властивостей та продуктивності обробки.Вітчизняні та іноземні робітники-матеріали використовували властивостірідкісні землірозвивати новірідкоземельнімагнієві сплави, алюмінієві сплави, титанові сплави та жароміцні сплави.Ці продукти широко використовуються в сучасних військових технологіях, таких як винищувачі, штурмові літаки, гелікоптери, безпілотні літальні апарати та ракетні супутники.

2.1Рідкісноземельнімагнієвий сплав

РідкісноземельніМагнієві сплави мають високу питому міцність, можуть зменшити вагу літака, підвищити тактичні характеристики і мають широкі перспективи застосування.TheрідкоземельніМагнієві сплави, розроблені Китайською авіаційною промисловою корпорацією (далі - AVIC), включають близько 10 марок литих магнієвих сплавів і деформованих магнієвих сплавів, багато з яких використовувалися у виробництві та мають стабільну якість.Наприклад, литий магнієвий сплав ZM 6 із рідкоземельним металом неодимом як основною добавкою було розширено для використання у важливих частинах, таких як задні корпуси вертольотів, ребра крила винищувача та свинцеві натискні пластини ротора для генераторів 30 кВт.Рідкоземельний високоміцний магнієвий сплав BM25, розроблений спільно China Aviation Corporation і Nonferrous Metals Corporation, замінив деякі алюмінієві сплави середньої міцності та застосовувався в ударних літаках.

2.2Рідкісноземельнітитановий сплав

На початку 1970-х років Пекінський інститут аеронавігаційних матеріалів (іменований Інститутом) замінив частину алюмінію та кремнію нарідкоземельний метал церій (Ce) у титанових сплавах Ti-A1-Mo, обмежуючи виділення крихких фаз і покращуючи термостійкість і термічну стабільність сплаву.На цій основі розроблено високоефективний литий жароміцний титановий сплав ZT3, що містить церій.У порівнянні з подібними міжнародними сплавами він має певні переваги в термостійкості, міцності та продуктивності процесу.Корпус компресора, виготовлений з його допомогою, використовується для двигуна W PI3 II, зменшуючи вагу кожного літака на 39 кг і збільшуючи співвідношення тяги до ваги на 1,5%.Крім того, етапи обробки скорочуються приблизно на 30%, досягаючи значних технічних та економічних переваг, заповнюючи прогалину використання литих титанових корпусів для авіаційних двигунів у Китаї за умов 500 ℃.Дослідження показали, що є маліоксид церіючастинок у мікроструктурі сплаву ZT3, що міститьцерій.церійоб'єднує частину кисню в сплаві, утворюючи тугоплавкий і високу твердістьрідкоземельний оксидматеріал Ce2O3.Ці частинки перешкоджають руху дислокацій під час деформації сплаву, покращуючи високотемпературні характеристики сплаву.церійзахоплює деякі газові домішки (особливо на границях зерен), що може зміцнити сплав, зберігаючи хорошу термічну стабільність.Це перша спроба застосувати теорію важкорозчинного точкового зміцнення при литті титанових сплавів.Крім того, після багатьох років досліджень Інститут авіаційних матеріалів став стабільним і недорогимоксид ітріюпісок і порошкові матеріали в процесі точного лиття розчину титанового сплаву з використанням спеціальної технології обробки мінералізацією.Він досяг хороших рівнів питомої ваги, твердості та стабільності до рідкого титану.З точки зору регулювання та контролю продуктивності шламу оболонки, він показав більшу перевагу.Визначна перевага використання оболонки з оксиду ітрію для виготовлення титанових виливків полягає в тому, що за умов, коли якість і рівень процесу виливків можна порівняти з процесом процесу поверхневого шару вольфраму, можна виготовити виливки з титанового сплаву, які є тоншими за ці процесу поверхневого шару вольфраму.В даний час цей процес широко використовується у виробництві різних літаків, двигунів і цивільних відливок.

2.3Рідкісноземельніалюмінієвий сплав

Термостійкий литий алюмінієвий сплав HZL206, що містить рідкісноземельні елементи, розроблений AVIC, має чудові механічні властивості при високій температурі та при кімнатній температурі порівняно зі сплавами, що містять нікель за кордоном, і досяг передового рівня аналогічних сплавів за кордоном.Зараз він використовується як стійкий до тиску клапан для вертольотів і винищувачів з робочою температурою 300 ℃, замінюючи сталь і титанові сплави.Зменшена вага конструкції і запущена в масове виробництво.Міцність на розриврідкоземельніалюмінієво-кремнієвий заевтектичний сплав ZL117 при 200-300 ℃ вище, ніж у західнонімецьких поршневих сплавів KS280 і KS282.Його зносостійкість в 4-5 разів вище, ніж у зазвичай використовуваних поршневих сплавів ZL108, з малим коефіцієнтом лінійного розширення і хорошою стабільністю розмірів.Його використовували в авіаційних аксесуарах повітряних компресорів KY-5, KY-7 і поршнях двигунів авіаційних моделей.Додаваннярідкоземельніелементів до алюмінієвих сплавів значно покращує мікроструктуру та механічні властивості.Механізм дії рідкоземельних елементів в алюмінієвих сплавах полягає в утворенні дисперсного розподілу, а невеликі сполуки алюмінію відіграють значну роль у зміцненні другої фази;Додаваннярідкоземельніелементи відіграють роль у дегазації та очищенні, тим самим зменшуючи кількість пор у сплаві та покращуючи його характеристики;Рідкісноземельнісполуки алюмінію, як гетерогенні кристалічні зародки для подрібнення зерен і евтектичних фаз, також є різновидом модифікатора;Рідкоземельні елементи сприяють утворенню та очищення багатих залізом фаз, зменшуючи їх шкідливий вплив.α— У твердому розчині кількість заліза в А1 зменшується зі збільшеннямрідкоземельнідоповнення, що також є корисним для покращення міцності та пластичності.

Застосуваннярідкоземельнігорючі матеріали в сучасній військовій техніці

3.1 Чистийрідкоземельні метали

Чистийрідкоземельні метали, завдяки своїм активним хімічним властивостям, схильні до реакції з киснем, сіркою та азотом з утворенням стійких сполук.Під час сильного тертя та удару іскри можуть запалити легкозаймисті матеріали.Тому вже в 1908 році її почали виготовляти з кременю.Встановлено, що серед 17рідкоземельніелементи, в тому числі шість елементівцерій, лантан, неодимовий, празеодим, самарій, іітріймають особливо хороші протипожежні властивості.Люди звернули підпалювальні властивості рє земними металамиу різні типи запалювальної зброї, як-от американська ракета Mark 82 вагою 227 кг, яка використовуєрідкоземельний металпідкладка, яка створює не тільки вибуховий ефект, але й ефект підпалу.Боєголовка американської ракети класу "повітря-земля" Damping Man оснащена 108 квадратними стрижнями з рідкоземельних металів як вкладишами, які замінюють деякі готові фрагменти.Статичні вибухові випробування показали, що його здатність запалювати авіаційне паливо на 44% вище, ніж у безфутерованих.

3.2 Змішанийрідкоземельний металs

Через високу ціну чистрідкоземельні метали,У різних країнах широко використовується недорогий композитрідкоземельний металs у вогнепальній зброї.Композитрідкоземельний металУ металеву оболонку під високим тиском завантажують паливний агент, щільність пального агента (1,9~2,1) × 103 кг/м3, швидкість горіння 1,3-1,5 м/с, діаметр полум’я близько 500 мм, температура полум’я до 1715-2000 ℃.Після згоряння тривалість нагріву розжареного тіла більше 5 хвилин.Під час війни у ​​В’єтнамі американські військові випустили 40-міліметрову запальну гранату з пускової установки, а футеровка запалювання всередині була зроблена зі змішаного рідкоземельного металу.Після розриву снаряда кожен осколок із запальною гільзою може запалити ціль.У той час місячне виробництво бомби досягало 200 000 снарядів, максимум 260 000 снарядів.

3.3Рідкісноземельнісплави горіння

Aрідкоземельнігоріння сплаву масою 100 г може утворювати 200-3000 іскор з великою площею охоплення, що еквівалентно радіусу ураження бронебійних і бронебійних снарядів.Тому розробка багатофункціональних боєприпасів із потужністю згоряння стала одним із основних напрямів розвитку боєприпасів у країні та за кордоном.Для бронебійних і бронебійних снарядів їх тактичні характеристики вимагають, щоб після пробиття броні танка противника вони також могли підпалити своє пальне та боєприпаси, щоб повністю знищити танк.Для гранат необхідно запалювати військові припаси та стратегічні об’єкти в межах їхньої зони ураження.Повідомляється, що пластикова запальна бомба з рідкоземельних металів, виготовлена ​​в Сполучених Штатах, має корпус із нейлону, армованого скловолокном, і серцевину зі змішаного рідкоземельного сплаву, яка використовується для кращого впливу на цілі, що містять авіаційне паливо та подібні матеріали.

Застосування 4РідкоземельніМатеріали військового захисту та ядерних технологій

4.1 Застосування у техніці військового захисту

Рідкоземельні елементи мають радіаційно-стійкі властивості.Національний центр нейтронних перерізів у США використовував полімерні матеріали як підкладку та виготовив два типи пластин товщиною 10 мм з додаванням або без додавання рідкоземельних елементів для випробувань радіаційного захисту.Результати показують, що ефект екранування теплових нейтроніврідкоземельніполімерних матеріалів в 5-6 разів краще, ніж урідкоземельнівільні полімерні матеріали.Рідкоземельні матеріали з додаванням елементів, таких яксамарій, європій, гадоліній, диспрозій, тощо мають найбільший переріз поглинання нейтронів і добре впливають на захоплення нейтронів.В даний час основні застосування рідкоземельних антирадіаційних матеріалів у військовій техніці включають наступні аспекти.

4.1.1 Захист від ядерної радіації

Сполучені Штати використовують 1% бору та 5% рідкоземельних елементівгадоліній, самарій, ілантандля виготовлення радіаційно стійкого бетону товщиною 600 м для екранування джерел нейтронів поділу в реакторах басейну.Франція розробила рідкоземельний матеріал для захисту від радіації, додавши бориди,рідкоземельнісполуки, аборідкоземельні сплавидо графіту як підкладки.Наповнювач цього композиційного захисного матеріалу потрібно рівномірно розподілити та зробити його збірними частинами, які розміщують навколо каналу реактора відповідно до різних вимог до екрануючих частин.

4.1.2 Екранування бака від теплового випромінювання

Складається з чотирьох шарів шпону, загальною товщиною 5-20 см.Перший шар виготовлений із пластику, армованого скловолокном, з неорганічним порошком, доданим 2%рідкоземельнісполуки як наповнювачі для блокування швидких нейтронів і поглинання повільних нейтронів;Другий і третій шари додають борграфіт, полістирол і рідкоземельні елементи, що становить 10% від загальної кількості наповнювача, для блокування нейтронів проміжної енергії та поглинання теплових нейтронів;Четвертий шар використовує графіт замість скловолокна та додає 25%рідкоземельнісполуки для поглинання теплових нейтронів.

4.1.3 Інші

Подача заявкирідкоземельніантирадіаційні покриття танків, кораблів, укриттів та іншої військової техніки можуть мати антирадіаційний ефект.

4.2 Застосування в ядерних технологіях

Рідкісноземельніоксид ітріюможе використовуватися як горючий поглинач для уранового палива в реакторах з киплячою водою (BWR).Серед усіх елементів,гадолініймає найсильнішу здатність поглинати нейтрони, приблизно з 4600 мішенями на атом.Кожен природнийгадолінійатом поглинає в середньому 4 нейтрони перед поломкою.У суміші з ураном, що розщеплюється,гадолінійможе сприяти горінню, зменшити споживання урану та збільшити вихід енергії.Гадолінію оксидне виробляє шкідливого побічного продукту дейтерію, як карбід бору, і може бути сумісним як з урановим паливом, так і з матеріалом його покриття під час ядерних реакцій.Перевага використаннягадолінійзамість бору є тегадолінійможна безпосередньо змішувати з ураном, щоб запобігти розширенню ядерного паливного стержня.Згідно зі статистичними даними, в даний час у світі планується будівництво 149 ядерних реакторів, з яких 115 реакторів з водою під тиском використовують рідкоземельні елементи.оксид гадолінію. Рідкісноземельнісамарій, європій, ідиспрозійвикористовувалися як поглиначі нейтронів у розмножувачах нейтронів.Рідкісноземельні ітріймає малий поперечний переріз захоплення нейтронів і може бути використаний як матеріал для труб для реакторів з розплавленої солі.Тонка фольга з додрідкоземельні гадолінійідиспрозійможуть бути використані як детектори нейтронного поля в аерокосмічній та атомній промисловості, невеликі кількостірідкоземельнітулійіербійможуть бути використані як матеріали для мішеней для герметичних трубкових генераторів нейтронів, а такожрідкоземельний оксидМеталокераміка на основі європію може бути використана для виготовлення покращених опорних пластин керування реактором.Рідкісноземельнігадолінійтакож може використовуватися як добавка до покриття для запобігання нейтронного випромінювання, а також броньовані транспортні засоби, покриті спеціальними покриттями, що містятьоксид гадолініюможе запобігти нейтронному випромінюванню.Рідкісноземельні ітербійвикористовується в обладнанні для вимірювання геонапруги, викликаної підземними ядерними вибухами.Колирідкісна землячітербійпіддається силі, опір зростає, і зміну опору можна використовувати для розрахунку тиску, якому він піддається.Посиланнярідкоземельні гадолінійфольга, нанесена осадженням з парової фази та нанесена в шаховому порядку чутливий до напруги елемент, може бути використана для вимірювання високого ядерного стресу.

5, ЗастосуванняРідкоземельніМатеріали постійних магнітів у сучасній військовій техніці

Theрідкоземельніматеріал постійного магніту, який називають новим поколінням магнітних королів, наразі відомий як матеріал постійного магніту з найвищою всеосяжною продуктивністю.Вона має більш ніж у 100 разів вищі магнітні властивості, ніж магнітна сталь, яка використовувалася у військовій техніці 1970-х років.В даний час він став важливим матеріалом у сучасних електронних технологіях комунікації, який використовується в трубках біжучої хвилі та циркуляторах на штучних супутниках Землі, радарах та інших галузях.Тому він має важливе військове значення.

Самарійкобальтові магніти і неодимові залізоборні магніти використовуються для фокусування електронного пучка в системах наведення ракет.Магніти є основними пристроями фокусування електронних пучків і передають дані на керуючу поверхню ракети.У кожному фокусуючому пристрої наведення ракети є приблизно 5-10 фунтів (2,27-4,54 кг) магнітів.В додаток,рідкоземельнімагніти також використовуються для приводу електродвигунів і обертання керма керованих ракет.Їх переваги полягають у сильніших магнітних властивостях і меншій вазі порівняно з оригінальними алюмінієво-нікель-кобальтовими магнітами.

6 .ЗастосуванняРідкоземельніЛазерні матеріали в сучасній військовій техніці

Лазер — це новий тип джерела світла, який має хорошу монохроматичність, спрямованість і когерентність і може досягати високої яскравості.Лазер ірідкоземельнілазерні матеріали народилися одночасно.Поки що близько 90% лазерних матеріалів залучаютьрідкісні землі.Наприклад,ітрійКристал алюмінієвого гранату є широко використовуваним лазером, який може досягати постійної високої потужності при кімнатній температурі.Застосування твердотільних лазерів у сучасній армії включає наступні аспекти.

6.1 Лазерна локація

TheнеодимовийлегованийітрійЛазерний далекомір з алюмінієвим гранатом, розроблений такими країнами, як Сполучені Штати, Великобританія, Франція та Німеччина, може вимірювати відстані до 4000-20000 метрів із точністю до 5 метрів.Такі системи озброєння, як американський MI, німецький Leopard II, французький Leclerc, японський Type 90, ізраїльський Mecca та останній розроблений Великобританією танк Challenger 2 використовують цей тип лазерного далекоміра.В даний час деякі країни розробляють нове покоління твердотільних лазерних далекомірів для безпеки людського ока з робочим діапазоном довжин хвиль 1,5-2,1 мкМ. Портативні лазерні далекоміри були розроблені з використаннямгольмійлегованийітрійлітій-фторидні лазери в Сполучених Штатах і Сполученому Королівстві з робочою довжиною хвилі 2,06 мкМ, діапазоном до 3000 м.Сполучені Штати також співпрацювали з міжнародними лазерними компаніями для розробки легованого ербіємітрійЛітій-фторидний лазер з довжиною хвилі 1,73 мкМ лазерний далекомір і важке оснащення військ.Довжина лазерної хвилі китайського військового далекоміра становить 1,06 мкм, діапазон від 200 до 7000 м.Китай отримує важливі дані з лазерних телевізійних теодолітів при вимірюванні дальності до цілі під час запуску ракет великої дальності, ракет і експериментальних супутників зв'язку.

6.2 Лазерне наведення

Бомби з лазерним наведенням використовують лазери для кінцевого наведення.Для опромінення лазера-мішені використовується лазер Nd · YAG, який випромінює десятки імпульсів за секунду.Імпульси закодовані, і світлові імпульси можуть самостійно керувати відповіддю ракети, тим самим запобігаючи перешкодам від запуску ракет і перешкод, встановлених противником.Військова планерна бомба GBV-15 США, також відома як «спритна бомба».Так само його можна використовувати для виготовлення снарядів з лазерним наведенням.

6.3 Лазерний зв'язок

Крім Nd · YAG, лазерний вихід літіюнеодимовийФосфатний кристал (LNP) поляризований і легко модулюється, що робить його одним із найбільш перспективних мікролазерних матеріалів.Він підходить як джерело світла для оптоволоконного зв'язку та, як очікується, буде застосовуватися в інтегрованій оптиці та космічному зв'язку.В додаток,ітрійМонокристал залізного гранату (Y3Fe5O12) можна використовувати як різні магнітостатичні пристрої поверхневої хвилі з використанням мікрохвильової інтеграційної технології, що робить пристрої інтегрованими та мініатюрними та має спеціальні застосування в радіолокаційному дистанційному керуванні, телеметрії, навігації та електронних засобах протидії.

7. ЗастосуванняРідкоземельніНадпровідні матеріали в сучасній військовій техніці

Коли певний матеріал відчуває нульовий опір нижче певної температури, це відомо як надпровідність, яка є критичною температурою (Tc).Надпровідники — це тип антимагнітного матеріалу, який відштовхує будь-які спроби прикласти магнітне поле до температури нижче критичної, відомої як ефект Мейснера.Додавання рідкоземельних елементів до надпровідних матеріалів може значно збільшити критичну температуру Tc.Це значною мірою сприяє розробці та застосуванню надпровідних матеріалів.У 1980-х роках розвинені країни, такі як Сполучені Штати та Японія, додали певну кількістьрідкоземельний оксидs такі яклантан, ітрій,європій, іербійдо оксиду барію іоксид мідісполуки, які змішували, пресували та спекали для утворення надпровідних керамічних матеріалів, що робило широке застосування надпровідної технології, особливо у військових цілях, більш широким.

7.1 Надпровідні інтегральні схеми

Останніми роками за кордоном проводяться дослідження із застосування надпровідних технологій в електронно-обчислювальних машинах, створюються надпровідні інтегральні схеми з використанням надпровідних керамічних матеріалів.Якщо цей тип інтегральної схеми використовувати для виробництва надпровідних комп’ютерів, він буде не тільки малим розміром, легкою вагою та зручним у використанні, але також матиме швидкість обчислення в 10-100 разів швидше, ніж напівпровідникові комп’ютери з операціями з плаваючою комою. досягаючи від 300 до 1 трильйона разів на секунду.Тому американські військові прогнозують, що як тільки надпровідні комп’ютери будуть представлені, вони стануть «мультиплікатором» боєздатності системи С1 у війську.

7.2 Технологія надпровідної магнітної розвідки

Магніточутливі компоненти, виготовлені з надпровідних керамічних матеріалів, мають невеликий об’єм, що дозволяє легко досягти інтеграції та масиву.Вони можуть формувати багатоканальні та багатопараметричні системи виявлення, значно збільшуючи інформаційну ємність пристрою та значно покращуючи відстань виявлення та точність магнітного детектора.Використання надпровідних магнітометрів може не тільки виявляти рухомі цілі, такі як танки, транспортні засоби та підводні човни, але й вимірювати їх розмір, що призводить до значних змін у тактиці та технологіях, таких як протитанкова та протичовнова війна.

Повідомляється, що ВМС США вирішили розробити супутник дистанційного зондування з його допомогоюрідкоземельнінадпровідний матеріал для демонстрації та вдосконалення традиційної технології дистанційного зондування.Цей супутник під назвою Naval Earth Image Observatory був запущений у 2000 році.

8. ЗастосуванняРідкоземельніГігантські магнітострикційні матеріали в сучасній військовій техніці

Рідкісноземельнігігантські магнітострикційні матеріали — це новий тип функціональних матеріалів, нещодавно розроблений наприкінці 1980-х років за кордоном.В основному йдеться про рідкоземельні сполуки заліза.Цей тип матеріалу має набагато більше магнітострикційне значення, ніж залізо, нікель та інші матеріали, а його магнітострикційний коефіцієнт приблизно в 102-103 разів вищий, ніж у звичайних магнітострикційних матеріалів, тому його називають великими або гігантськими магнітострикційними матеріалами.Серед усіх комерційних матеріалів рідкоземельні гігантські магнітострикційні матеріали мають найвищу величину деформації та енергію під час фізичної дії.Особливо завдяки успішній розробці магнітострикційного сплаву Terfenol-D, була відкрита нова ера магнітострикційних матеріалів.Коли Terfenol-D поміщається в магнітне поле, його зміна розміру є більшою, ніж у звичайних магнітних матеріалів, що дозволяє досягти певних точних механічних рухів.В даний час він широко використовується в різних сферах, від паливних систем, керування рідинними клапанами, мікропозиціонування до механічних приводів для космічних телескопів і регуляторів крил літаків.Розробка технології матеріалів Terfenol-D зробила проривний прогрес у технології електромеханічного перетворення.І вона відіграла важливу роль у розвитку передових технологій, військових технологій і модернізації традиційних галузей промисловості.Застосування рідкоземельних магнітострикційних матеріалів у сучасній армії в основному включає наступні аспекти:

8.1 Гідролокатор

Загальна частота випромінювання ехолота вище 2 кГц, але низькочастотний ехолот нижче цієї частоти має особливі переваги: ​​чим нижча частота, тим менше загасання, тим далі поширюється звукова хвиля, і тим менше впливає на екранування підводної луни.Сонари, виготовлені з матеріалу Terfenol-D, можуть відповідати вимогам високої потужності, малого об’єму та низької частоти, тому вони швидко розвиваються.

8.2 Електромеханічні перетворювачі

В основному використовується для невеликих пристроїв керованої дії - актуаторів.Включаючи точність керування, що досягає нанометрового рівня, а також серво насоси, системи впорскування палива, гальма тощо. Використовується для військових автомобілів, військових літаків і космічних кораблів, військових роботів тощо.

8.3 Датчики та електронні пристрої

Такі як кишенькові магнітометри, датчики для виявлення переміщення, сили та прискорення, а також регульовані прилади поверхневих акустичних хвиль.Останній використовується для датчиків фази в шахтах, гідролокаторів і компонентів зберігання в комп’ютерах.

9. Інші матеріали

Інші матеріали, такі якрідкоземельнілюмінесцентні матеріали,рідкоземельніматеріали для зберігання водню, рідкоземельні гігантські магніторезистивні матеріали,рідкоземельнімагнітні холодильні матеріали тарідкоземельніМагнітооптичні запам'ятовуючі матеріали успішно застосовуються в сучасній армії, значно підвищуючи бойову ефективність сучасної зброї.Наприклад,рідкоземельнілюмінесцентні матеріали успішно застосовуються в приладах нічного бачення.У дзеркалах нічного бачення рідкоземельні люмінофори перетворюють фотони (світлову енергію) в електрони, які посилюються через мільйони маленьких отворів у площині оптоволоконного мікроскопа, відбиваючись вперед і назад від стіни, вивільняючи більше електронів.Деякі рідкоземельні люмінофори на хвостовій частині перетворюють електрони назад у фотони, тому зображення можна побачити в окуляр.Цей процес схожий на процес на телевізійному екрані, дерідкоземельніфлуоресцентний порошок випромінює на екран зображення певного кольору.Американська промисловість зазвичай використовує пентаоксид ніобію, але для успіху систем нічного бачення використовується рідкоземельний елемент.лантанє вирішальним компонентом.Під час війни в Перській затоці багатонаціональні сили використовували ці окуляри нічного бачення, щоб знову і знову спостерігати за цілями іракської армії в обмін на невелику перемогу.

10 .Висновок

Розвитокрідкоземельніпромисловість ефективно сприяла всебічному прогресу сучасних військових технологій, а вдосконалення військових технологій також сприяло процвітаючому розвиткурідкоземельніпромисловість.Я вважаю, що зі швидким розвитком світової науки і техніки,рідкоземельніпродукти відіграватимуть більшу роль у розвитку сучасних військових технологій із їх особливими функціями та принесуть величезні економічні та видатні соціальні перевагирідкоземельнісама галузь.