Retųjų žemių elementai,žinomos kaip naujų medžiagų „lobis“, kaip ypatinga funkcinė medžiaga, gali gerokai pagerinti kitų gaminių kokybę ir našumą, o šiuolaikinės pramonės „vitaminai“ yra žinomos kaip šiuolaikinės pramonės „vitaminai“. Jos ne tik plačiai naudojamos tradicinėse pramonės šakose, tokiose kaip metalurgija, naftos chemija, stiklo keramika, vilnos verpimas, odos gamyba ir žemės ūkis, bet ir atlieka nepakeičiamą vaidmenį tokiose medžiagose kaip fluorescencija, magnetizmas, lazeris, šviesolaidinis ryšys, vandenilio kaupimas, superlaidumas ir kt. Tai tiesiogiai veikia besiformuojančių aukštųjų technologijų pramonės šakų, tokių kaip optiniai prietaisai, elektronika, aviacijos ir kosmoso bei branduolinė pramonė, vystymosi greitį ir lygį. Šios technologijos buvo sėkmingai pritaikytos karinėse technologijose, labai skatindamos šiuolaikinių karinių technologijų plėtrą.
Ypatingą vaidmenį atlikoretųjų žemiųNaujos medžiagos šiuolaikinėse karinėse technologijose sulaukė didelio įvairių šalių vyriausybių ir ekspertų dėmesio, pavyzdžiui, atitinkamų šalių, tokių kaip Jungtinės Valstijos ir Japonija, departamentai jas įvardijo kaip pagrindinį aukštųjų technologijų pramonės ir karinių technologijų plėtros elementą.
Trumpas įvadas įRetųjų žemiųir jų ryšys su kariuomene ir nacionaline gynyba
Griežtai kalbant, visi retųjų žemių elementai turi tam tikrų karinių pritaikymų, tačiau svarbiausią vaidmenį jie atlieka nacionalinėje gynyboje ir karinėse srityse tokiose srityse kaip lazerinis nuotolio nustatymas, lazerinis valdymas ir lazerinis ryšys.
Taikymasretųjų žemiųplieno irretųjų žemiųKaliojo ketaus šiuolaikinėse karinėse technologijose
1.1 TaikymasRetųjų žemiųPlienas šiuolaikinėse karinėse technologijose
Funkcija apima du aspektus: valymą ir legiravimą, daugiausia desulfuravimą, deoksidaciją ir dujų šalinimą, pašalinant žemos lydymosi temperatūros kenksmingų priemaišų įtaką, rafinuojant grūdelius ir struktūrą, veikiant plieno fazinio virsmo tašką ir gerinant jo kietumą bei mechanines savybes. Karo mokslo ir technologijų personalas sukūrė daug retųjų žemių medžiagų, tinkamų naudoti ginkluose, panaudodamas šių medžiagų savybes:retųjų žemių.
1.1.1 Šarvų plienas
Jau septintojo dešimtmečio pradžioje Kinijos ginklų pramonė pradėjo tyrinėti retųjų žemių panaudojimą šarvų pliene ir ginklų pliene ir nuosekliai gaminoretųjų žemiųšarvuotas plienas, pvz., 601, 603 ir 623, atverdamas naują pagrindinių žaliavų, skirtų tankų gamybai Kinijoje, erą, pagrįstą vidaus gamyba.
1.1.2Retųjų žemiųanglinis plienas
Septintojo dešimtmečio viduryje Kinija pridėjo 0,05 proc.retųjų žemiųelementai tam tikram aukštos kokybės angliniam plienui gamintiretųjų žemiųanglinis plienas. Šio retųjų žemių plieno šoninio smūgio vertė padidėja 70–100 %, palyginti su originaliu angliniu plienu, o smūgio vertė esant -40 ℃ temperatūrai yra beveik dvigubai didesnė. Didelio skersmens šovinio tūtelė, pagaminta iš šio plieno, buvo įrodyta šaudymo bandymais šaudykloje, kad visiškai atitinka techninius reikalavimus. Šiuo metu Kinija ją baigė gaminti ir pradėjo gaminti, įgyvendindama ilgalaikį Kinijos norą pakeisti varį plienu šovinių medžiagoje.
1.1.3 Retųjų žemių plienas su dideliu mangano kiekiu ir retųjų žemių plienas
Retųjų žemiųdidelio mangano kiekio plienas naudojamas cisternų bėgių plokštėms gaminti, tuo tarpuretųjų žemiųLietas plienas naudojamas uodegos sparnams, snukio stabdžiams ir artilerijos konstrukciniams komponentams, skirtiems greitaeigiams sviediniams pramušti, gaminti. Tai gali sumažinti apdorojimo etapus, pagerinti plieno panaudojimą ir pasiekti taktinius bei techninius rodiklius.
1.2 Retųjų žemių rifliuoto ketaus panaudojimas šiuolaikinėse karinėse technologijose
Anksčiau Kinijos priekinės kameros sviedinių medžiagos buvo gaminamos iš pusiau standaus ketaus, pagaminto iš aukštos kokybės luitinio ketaus, sumaišyto su 30–40 % metalo laužo. Dėl mažo stiprumo, didelio trapumo, mažo ir neaštraus efektyvaus skilimo po sprogimo bei silpnos naikinamosios galios priekinės kameros sviedinių korpusų kūrimas anksčiau buvo ribotas. Nuo 1963 m. įvairių kalibrų minosvaidžių sviediniai buvo gaminami naudojant retųjų žemių kaliojo ketaus, kuris 1–2 kartus padidino jų mechanines savybes, padaugino efektyvių skeveldrų skaičių ir paaštrino skeveldrų kraštus, o tai labai padidino jų naikinamąją galią. Mūsų šalyje iš šios medžiagos pagaminti tam tikro tipo patrankos ir lauko pabūklo sviediniai turi šiek tiek geresnį efektyvų skilimų skaičių ir tankesnį naikinamąjį spindulį nei plieniniai sviediniai.
Spalvotųjų metalų naudojimasretųjų žemių lydinystokie kaip magnis ir aliuminis šiuolaikinėse karinėse technologijose
Retieji žemės elementaipasižymi dideliu cheminiu aktyvumu ir dideliais atominiais spinduliais. Pridėjus prie spalvotųjų metalų ir jų lydinių, jie gali sumažinti grūdelių dydį, užkirsti kelią segregacijai, pašalinti dujas, priemaišas ir išvalyti, pagerinti metalografinę struktūrą, taip pasiekiant visapusiškų tikslų, tokių kaip mechaninių savybių, fizinių savybių ir apdorojimo našumo gerinimas. Vietiniai ir užsienio medžiagų gamintojai panaudojo šių savybių savybes.retųjų žemių elementųkurti naujusretųjų žemiųmagnio lydiniai, aliuminio lydiniai, titano lydiniai ir aukštos temperatūros lydiniai. Šie produktai buvo plačiai naudojami šiuolaikinėse karinėse technologijose, tokiose kaip naikintuvai, puolimo lėktuvai, sraigtasparniai, bepiločiai orlaiviai ir raketų palydovai.
2.1Retųjų žemiųmagnio lydinys
Retųjų žemiųMagnio lydiniai pasižymi dideliu savituoju stiprumu, gali sumažinti orlaivio svorį, pagerinti taktines savybes ir turėti plačias taikymo galimybes.retųjų žemiųKinijos aviacijos pramonės korporacijos (toliau – AVIC) sukurti magnio lydiniai apima apie 10 liejamųjų magnio lydinių ir deformuotų magnio lydinių rūšių, iš kurių daugelis buvo naudojamos gamyboje ir pasižymi stabilia kokybe. Pavyzdžiui, ZM 6 liejamas magnio lydinys su retųjų žemių metalu neodimiu kaip pagrindiniu priedu buvo išplėstas ir naudojamas tokiose svarbiose dalyse kaip sraigtasparnių galiniai reduktoriai, naikintuvų sparnų šonkauliai ir 30 kW generatorių rotorių švino slėgio plokštės. Kinijos aviacijos korporacijos ir spalvotųjų metalų korporacijos bendrai sukurtas retųjų žemių didelio stiprumo magnio lydinys BM25 pakeitė kai kuriuos vidutinio stiprumo aliuminio lydinius ir buvo naudojamas smūginiuose orlaiviuose.
2.2Retųjų žemiųtitano lydinys
Aštuntojo dešimtmečio pradžioje Pekino aeronautikos medžiagų institutas (toliau – Institutas) pakeitė dalį aliuminio ir silicioretųjų žemių metalas ceris (Ce) Ti-A1-Mo titano lydiniuose, ribojant trapių fazių nusėdimą ir gerinant lydinio atsparumą karščiui bei terminį stabilumą. Tuo remiantis buvo sukurtas didelio našumo liejamas aukštos temperatūros titano lydinys ZT3, kuriame yra cerio. Palyginti su panašiais tarptautiniais lydiniais, jis turi tam tikrų pranašumų atsparumo karščiui, stiprumo ir proceso našumo srityse. Iš jo pagamintas kompresoriaus korpusas naudojamas W PI3 II varikliui, sumažinant kiekvieno orlaivio svorį 39 kg ir padidinant traukos ir svorio santykį 1,5 %. Be to, apdorojimo etapai sutrumpėja apie 30 %, pasiekiant didelę techninę ir ekonominę naudą, užpildant Kinijoje naudojamų liejamų titano korpusų naudojimo aviacijos varikliams spragą, kai temperatūra 500 ℃. Tyrimai parodė, kad yra nedideliųcerio oksidasdalelės ZT3 lydinio mikrostruktūroje, kurių sudėtyje yraceris.Cerissujungia dalį lydinio deguonies, kad susidarytų ugniai atspari ir didelio kietumo medžiagaretųjų žemių oksidasmedžiaga – Ce2O3. Šios dalelės trukdo dislokacijų judėjimui lydinio deformacijos metu, taip pagerindamos lydinio savybes aukštoje temperatūroje.Cerissulaiko kai kurias dujų priemaišas (ypač grūdelių ribose), kurios gali sustiprinti lydinį, išlaikant gerą terminį stabilumą. Tai pirmas bandymas pritaikyti sudėtingo tirpiklių stiprinimo teoriją liejant titano lydinius. Be to, po daugelio metų tyrimų Aviacijos medžiagų institutas sukūrė stabilias ir nebrangiasitrio oksidasTitano lydinio tirpalo tikslumo liejimo procese, naudojant specialią mineralizacijos apdorojimo technologiją, smėlio ir miltelių pavidalo medžiagas. Jis pasiekė gerą savitojo svorio, kietumo ir stabilumo lygį, palyginti su titano skysčiu. Kalbant apie apvalkalo suspensijos našumo reguliavimą ir valdymą, jis parodė didesnį pranašumą. Išskirtinis itrio oksido apvalkalo naudojimo titano liejiniams gaminti privalumas yra tas, kad esant sąlygoms, kai liejinių kokybė ir proceso lygis yra panašus į volframo paviršiaus sluoksnio proceso, galima pagaminti titano lydinių liejinius, kurie yra plonesni nei volframo paviršiaus sluoksnio proceso. Šiuo metu šis procesas plačiai naudojamas įvairių orlaivių, variklių ir civilinių liejinių gamyboje.
2.3Retųjų žemiųaliuminio lydinys
AVIC sukurtas karščiui atsparus lieto aliuminio lydinys HZL206, kurio sudėtyje yra retųjų žemių elementų, pasižymi geresnėmis aukštos temperatūros ir kambario temperatūros mechaninėmis savybėmis, palyginti su užsienyje pagamintais nikelio turinčiais lydiniais, ir pasiekė pažangų panašių lydinių lygį užsienyje. Dabar jis naudojamas kaip slėgiui atsparus vožtuvas sraigtasparniuose ir naikintuvuose, kurių darbinė temperatūra yra 300 ℃, pakeičiant plieno ir titano lydinius. Sumažintas konstrukcijos svoris ir pradėtas masinė gamyba. Tempimo stipris...retųjų žemiųAliuminio silicio hipereutektinis ZL117 lydinys, esant 200–300 ℃ temperatūrai, yra didesnis nei Vakarų Vokietijos stūmoklių lydinių KS280 ir KS282. Jo atsparumas dilimui yra 4–5 kartus didesnis nei įprastai naudojamų stūmoklių lydinių ZL108, mažas linijinio plėtimosi koeficientas ir geras matmenų stabilumas. Jis buvo naudojamas aviacijos prieduose KY-5, KY-7 oro kompresoriuose ir aviacijos modelių variklių stūmokliuose. Pridėjus...retųjų žemiųelementų pridėjimas prie aliuminio lydinių žymiai pagerina mikrostruktūrą ir mechanines savybes. Retųjų žemių elementų veikimo mechanizmas aliuminio lydiniuose yra sudaryti dispersinį pasiskirstymą, o maži aliuminio junginiai atlieka svarbų vaidmenį stiprinant antrąją fazę; pridėjusretųjų žemiųelementai atlieka svarbų vaidmenį degazuojant ir valant, taip sumažinant lydinio porų skaičių ir pagerinant jo eksploatacines savybes;Retųjų žemiųAliuminio junginiai, kaip heterogeniniai kristaliniai branduoliai, skirti grūdams ir eutektinėms fazėms rafinuoti, taip pat yra modifikatoriaus tipas; retųjų žemių elementai skatina geležies turtingų fazių susidarymą ir rafinavimą, mažindami jų žalingą poveikį. α— Geležies kiekis kietajame tirpale A1 mažėja didėjantretųjų žemiųpapildymas, kuris taip pat naudingas stiprumui ir plastiškumui gerinti.
Taikymasretųjų žemiųDegimo medžiagos šiuolaikinėje karinėje technologijoje
3.1 Grynasretųjų žemių metalų
Grynasretųjų žemių metalųdėl savo aktyvių cheminių savybių yra linkę reaguoti su deguonimi, siera ir azotu, sudarydami stabilius junginius. Veikiamos intensyvios trinties ir smūgio, kibirkštys gali uždegti degias medžiagas. Todėl jau 1908 m. iš jų buvo gaminamas titnagas. Nustatyta, kad tarp 17retųjų žemiųelementai, šeši elementai, įskaitantceris, lantanas, neodimio, praseodimas, samarisiritriopasižymi ypač geromis padegimo savybėmis. Žmonės pavertė r padegimo savybesyra žemės metalaiį įvairių tipų padegamuosius ginklus, tokius kaip JAV „Mark 82“ 227 kg raketa, kuri naudojaretųjų žemių metalaspamušalas, kuris sukelia ne tik sprogstamąjį žudymą, bet ir padegimą. Amerikiečių oras-žemė raketos „Damping Man“ kovinė galvutė aprūpinta 108 retųjų žemių metalų kvadratiniais strypais kaip pamušalais, pakeičiančiais kai kuriuos surenkamus skeveldras. Statiniai sprogdinimo bandymai parodė, kad jo gebėjimas uždegti aviacinį kurą yra 44 % didesnis nei nepadengtų.
3.2 Mišrusretųjų žemių metalass
Dėl didelės gryno produkto kainosretųjų žemių metalų,įvairios šalys plačiai naudoja nebrangius kompozitusretųjų žemių metalasdegimo ginkluose. Sudėtinisretųjų žemių metalasDegimo medžiaga į metalinį apvalkalą įdedama esant aukštam slėgiui, jos tankis yra (1,9–2,1) × 103 kg/m3, degimo greitis – 1,3–1,5 m/s, liepsnos skersmuo – apie 500 mm, liepsnos temperatūra – iki 1715–2000 ℃. Po degimo įkaitimo trukmė – daugiau nei 5 minutės. Vietnamo karo metu JAV kariuomenė iš paleidimo įrenginio paleido 40 mm padegamąją granatą, kurios viduje esantis uždegimo sluoksnis buvo pagamintas iš retųjų žemių metalų mišinio. Sviediniui sprogus, kiekvienas skeveldra su padegamąja danga gali uždegti taikinį. Tuo metu per mėnesį buvo pagaminama 200 000 šovinių, o daugiausia – 260 000.
3.3Retųjų žemiųdegimo lydiniai
Aretųjų žemių100 g sveriantis degimo lydinys gali suformuoti 200–3000 kibirkščių su dideliu aprėpties plotu, kuris prilygsta šarvus pradurtų ir šarvus pradurtų sviedinių naikinimo spinduliui. Todėl daugiafunkcinių šaudmenų, turinčių degimo galią, kūrimas tapo viena iš pagrindinių šaudmenų kūrimo krypčių tiek šalyje, tiek užsienyje. Šarvus pradurtų ir šarvus pradurtų sviedinių taktinės savybės reikalauja, kad prasiskverbę pro priešo tanko šarvus, jie taip pat galėtų uždegti savo kurą ir šaudmenis, kad visiškai sunaikintų tanką. Granatoms reikia uždegti karines atsargas ir strateginius objektus jų naikinimo diapazone. Pranešama, kad Jungtinėse Valstijose pagaminta plastikinė retųjų žemių metalų padegamoji bomba turi korpusą, pagamintą iš stiklo pluoštu sustiprinto nailono, ir mišraus retųjų žemių lydinio šerdį, kuri naudojama geresniam poveikiui prieš taikinius, kuriuose yra aviacinio kuro ir panašių medžiagų.
4 taikymasRetųjų žemiųKarinės apsaugos ir branduolinių technologijų medžiagos
4.1 Taikymas karinės apsaugos technologijose
Retųjų žemių elementai pasižymi atsparumu radiacijai. Nacionalinis neutronų skerspjūvių centras Jungtinėse Valstijose naudojo polimerines medžiagas kaip pagrindą ir pagamino dviejų tipų 10 mm storio plokštes su retųjų žemių elementų priedais arba be jų, skirtas radiacinės saugos bandymams. Rezultatai rodo, kad terminio neutronų ekranavimo efektasretųjų žemiųPolimerinės medžiagos yra 5–6 kartus geresnės neiretųjų žemiųlaisvos polimerinės medžiagos. Retųjų žemių medžiagos su pridėtais elementais, tokiais kaipsamaris, europiumas, gadolinis, disprozisir kt. turi didžiausią neutronų sugerties skerspjūvį ir gerai gaudo neutronus. Šiuo metu pagrindiniai retųjų žemių antiradiacinių medžiagų taikymo sritys karinėse technologijose apima šiuos aspektus.
4.1.1 Branduolinės spinduliuotės ekranavimas
Jungtinės Valstijos naudoja 1 % boro ir 5 % retųjų žemių elementųgadolinis, samarisirlantanaspagaminti 600 m storio radiacijai atsparų betoną, skirtą apsaugoti dalijimosi neutronų šaltinius baseinų reaktoriuose. Prancūzija sukūrė retųjų žemių elementų radiacijai atsparią medžiagą, į kurią įdėta boridų,retųjų žemiųjunginiai arbaretųjų žemių lydiniaigrafitas kaip substratas. Šios kompozicinės ekranuojančios medžiagos užpildas turi būti tolygiai paskirstytas ir pagamintas į surenkamas dalis, kurios išdėstomos aplink reaktoriaus kanalą pagal skirtingus ekranuojančių dalių reikalavimus.
4.1.2 Rezervuaro šiluminės spinduliuotės ekranavimas
Jį sudaro keturi faneros sluoksniai, kurių bendras storis yra 5–20 cm. Pirmasis sluoksnis pagamintas iš stiklo pluoštu armuoto plastiko, į kurį įdėta 2 % neorganinių miltelių.retųjų žemiųjunginiai kaip užpildai greitiesiems neutronams blokuoti ir lėtiesiems neutronams sugerti; antrasis ir trečiasis sluoksniai prideda boro grafito, polistireno ir retųjų žemių elementų, kurie sudaro 10 % viso užpildo kiekio, kad blokuotų vidutinės energijos neutronus ir sugertų šiluminius neutronus; ketvirtasis sluoksnis naudoja grafitą vietoj stiklo pluošto ir prideda 25 %retųjų žemiųjunginiai, skirti sugerti šiluminius neutronus.
4.1.3 Kita
Taikymasretųjų žemiųTankų, laivų, slėptuvių ir kitos karinės įrangos antiradiacinės dangos gali turėti antiradiacinį poveikį.
4.2 Taikymas branduolinėse technologijose
Retųjų žemiųitrio oksidasgali būti naudojamas kaip degus urano kuro absorberis verdančio vandens reaktoriuose (BWR). Iš visų elementų,gadolinisturi stipriausią gebėjimą sugerti neutronus – maždaug 4600 taikinių vienam atomui. Kiekvienas natūralusgadolinisAtomas sugeria vidutiniškai 4 neutronus prieš sugeddamas. Sumaišytas su skylančiu uranu,gadolinisgali skatinti degimą, sumažinti urano sunaudojimą ir padidinti energijos gamybą.Gadolinio oksidasnesukuria kenksmingo šalutinio produkto deuterio, pvz., boro karbido, ir branduolinių reakcijų metu gali būti suderinamas tiek su urano kuru, tiek su jo dangos medžiaga. Naudojimo pranašumasgadolinisvietoj boro yra tai, kadgadolinisgalima tiesiogiai maišyti su uranu, kad būtų išvengta branduolinio kuro strypų plėtimosi. Remiantis statistika, šiuo metu visame pasaulyje planuojama statyti 149 branduolinius reaktorius, iš kurių 115 suslėgto vandens reaktorių naudoja retųjų žemių elementus.gadolinio oksidas. Retųjų žemiųsamaris, europiumasirdisprozisbuvo naudojami kaip neutronų absorberiai neutronų daugintuvuose.Retųjų žemių itrioturi mažą neutronų gaudymo skerspjūvį ir gali būti naudojamas kaip vamzdžių medžiaga išlydytos druskos reaktoriams. Plonos folijos su pridėtinėmis medžiagomisretųjų žemių gadolinisirdisprozisgali būti naudojamas kaip neutronų lauko detektoriai aviacijos ir kosmoso bei branduolinės pramonės inžinerijoje, nedideli kiekiairetųjų žemiųtulisirerbisgali būti naudojami kaip sandarių vamzdinių neutronų generatorių taikiniai irretųjų žemių oksidasEuropio geležies metalo keramika gali būti naudojama patobulintoms reaktoriaus valdymo atraminėms plokštėms gaminti.Retųjų žemiųgadolinistaip pat gali būti naudojamas kaip dangos priedas, siekiant išvengti neutronų spinduliuotės, ir šarvuočiams, padengtiems specialiomis dangomis, kurių sudėtyje yragadolinio oksidasgali užkirsti kelią neutronų spinduliuotei.Retųjų žemių iterbisnaudojamas įrangoje, skirtoje matuoti požeminių branduolinių sprogimų sukeltą geoįtempį. Kadaretas akmuoval.iterbisveikiamas jėgos, pasipriešinimas padidėja, o pasipriešinimo pokytį galima panaudoti slėgiui, kuriam jis veikiamas, apskaičiuoti. Susiejimasretųjų žemių gadolinisDideliems branduoliniams įtempiams matuoti gali būti naudojama garinimo būdu nusodinta ir laipsniškai padengta folija su įtempiui jautriu elementu.
5, TaikymasRetųjų žemiųNuolatinių magnetų medžiagos šiuolaikinėse karinėse technologijose
Theretųjų žemiųNuolatinio magneto medžiaga, vadinama naujos kartos magnetiniais karaliais, šiuo metu žinoma kaip aukščiausio lygio nuolatinio magneto medžiaga. Jos magnetinės savybės yra daugiau nei 100 kartų didesnės nei magnetinio plieno, naudoto karinėje įrangoje aštuntajame dešimtmetyje. Šiuo metu ji tapo svarbia medžiaga šiuolaikinėse elektroninėse ryšio technologijose, naudojama keliaujančiųjų bangų vamzdeliuose ir cirkuliatoriuose dirbtiniuose Žemės palydovuose, radaruose ir kitose srityse. Todėl ji turi didelę karinę reikšmę.
SamarisKobalto magnetai ir neodimio geležies boro magnetai naudojami elektronų pluošto fokusavimui raketų valdymo sistemose. Magnetai yra pagrindiniai elektronų pluošto fokusavimo įtaisai ir perduoda duomenis į raketos valdymo paviršių. Kiekviename raketos fokusavimo valdymo įtaise yra maždaug 5–10 svarų (2,27–4,54 kg) magnetų. Be to,retųjų žemiųMagnetai taip pat naudojami elektros varikliams varyti ir valdomųjų raketų vairui pasukti. Jų pranašumai yra stipresnės magnetinės savybės ir mažesnis svoris, palyginti su originaliais aliuminio nikelio kobalto magnetais.
6. TaikymasRetųjų žemiųLazerinės medžiagos šiuolaikinėse karinėse technologijose
Lazeris yra naujo tipo šviesos šaltinis, pasižymintis geru monochromatiniu intensyvumu, kryptingumu ir koherencija, taip pat galintis pasiekti didelį ryškumą. Lazeris irretųjų žemiųlazerinės medžiagos atsirado vienu metu. Iki šiol maždaug 90 % lazerinių medžiagų yra susijusios suretųjų žemių elementųPavyzdžiui,itrioAliuminio granato kristalas yra plačiai naudojamas lazeris, galintis pasiekti nuolatinę didelę galią kambario temperatūroje. Kietojo kūno lazerių taikymas šiuolaikinėje kariuomenėje apima šiuos aspektus.
6.1 Lazerinis diapazono matavimas
Theneodimiosu priedaisitrioTokiose šalyse kaip Jungtinės Valstijos, Didžioji Britanija, Prancūzija ir Vokietija sukurtas aliuminio granato lazerinis atstumo ieškiklis gali išmatuoti iki 4000–20 000 metrų atstumą 5 metrų tikslumu. Tokios ginklų sistemos kaip amerikiečių MI, vokiečių „Leopard II“, prancūzų „Leclerc“, japonų „Type 90“, Izraelio „Mecca“ ir naujausias britų sukurtas tankas „Challenger 2“ naudoja tokio tipo lazerinį atstumo ieškiklį. Šiuo metu kai kurios šalys kuria naujos kartos kietojo korpuso lazerinius atstumo ieškiklius, skirtus žmogaus akių saugumui, kurių darbinis bangos ilgių diapazonas yra 1,5–2,1 μM. Nešiojamieji lazeriniai atstumo ieškikliai buvo sukurti naudojant...holmissu priedaisitrioličio fluorido lazeriai Jungtinėse Valstijose ir Jungtinėje Karalystėje, kurių darbinis bangos ilgis yra 2,06 μM, o veikimo spindulys – iki 3000 m. Jungtinės Valstijos taip pat bendradarbiavo su tarptautinėmis lazerių kompanijomis, siekdamos sukurti erbio legiruotąitrioličio fluorido lazeris, kurio bangos ilgis yra 1,73 μM, lazerinis tolimačio ieškiklis, gausiai aprūpintas kariais. Kinijos karinio tolimačio lazerio bangos ilgis yra 1,06 μM, o veikimo nuotolis – nuo 200 iki 7000 m. Kinija gauna svarbius duomenis iš lazerinių televizijos teodolitų, atlikdama taikinio atstumo matavimus paleisdama tolimojo nuotolio raketas, sviedinius ir eksperimentinius ryšių palydovus.
6.2 Lazerinis valdymas
Lazeriu valdomos bombos naudoja lazerius terminaliniam valdymui. Nd · YAG lazeris, skleidžiantis dešimtis impulsų per sekundę, naudojamas taikinio lazeriui apšvitinti. Impulsai yra koduojami, o šviesos impulsai gali savarankiškai valdyti raketos atsaką, taip užkertant kelią trukdžiams, kuriuos sukelia raketų paleidimas ir priešo sukeltos kliūtys. JAV karinė GBV-15 sklandytuvo bomba, dar vadinama „vikria bomba“. Panašiai ji taip pat gali būti naudojama lazeriu valdomiems sviediniams gaminti.
6.3 Lazerinis ryšys
Be Nd · YAG, ličio lazerio spinduliuotėneodimioFosfato kristalas (LNP) yra poliarizuotas ir lengvai moduliuojamas, todėl tai yra viena perspektyviausių mikrolazerinių medžiagų. Jis tinka kaip šviesos šaltinis šviesolaidiniam ryšiui ir tikimasi, kad bus taikomas integruotoje optikoje ir kosminėje komunikacijoje. Be to,itrioGeležies granato (Y3Fe5O12) monokristalas gali būti naudojamas kaip įvairūs magnetostatiniai paviršiaus bangų įtaisai, naudojant mikrobangų integravimo technologiją, todėl įtaisai yra integruoti ir miniatiūrizuoti, o specialūs pritaikymai taikomi radarų nuotolinio valdymo, telemetrijos, navigacijos ir elektroninių atsakomųjų priemonių srityse.
7. TaikymasRetųjų žemiųSuperlaidžios medžiagos šiuolaikinėje karinėje technologijoje
Kai tam tikra medžiaga patiria nulinę varžą žemiau tam tikros temperatūros, tai vadinama superlaidumu, kuris yra kritinė temperatūra (Tc). Superlaidininkai yra antimagnetinės medžiagos rūšis, atstumianti bet kokius bandymus sukurti magnetinį lauką žemesnėje nei kritinė temperatūra, kuri vadinama Meisnerio efektu. Pridėjus retųjų žemių elementų prie superlaidžiųjų medžiagų, kritinė temperatūra Tc gali labai padidėti. Tai labai skatina superlaidžiųjų medžiagų kūrimą ir taikymą. Devintajame dešimtmetyje išsivysčiusios šalys, tokios kaip Jungtinės Valstijos ir Japonija, pridėjo tam tikrą kiekį...retųjų žemių oksidastokie kaiplantanas, itrio,europiumasirerbisį bario oksidą irvario oksidasjunginiai, kurie buvo maišomi, presuojami ir sukepinami, kad būtų suformuotos superlaidžios keraminės medžiagos, todėl superlaidumo technologijos buvo plačiau taikomos, ypač karinėse srityse.
7.1 Superlaidūs integriniai grandynai
Pastaraisiais metais užsienyje atliekami tyrimai, kaip taikyti superlaidumo technologiją elektroniniuose kompiuteriuose, ir naudojant superlaidžias keramines medžiagas sukurti superlaidūs integriniai grandynai. Jei tokio tipo integriniai grandynai bus naudojami superlaidiems kompiuteriams gaminti, jie bus ne tik mažo dydžio, lengvi ir patogūs naudoti, bet ir turės 10–100 kartų didesnį skaičiavimo greitį nei puslaidininkiniai kompiuteriai, o slankiojo kablelio operacijos sieks 300–1 trilijoną kartų per sekundę. Todėl JAV kariuomenė prognozuoja, kad, įdiegus superlaidžius kompiuterius, jie taps C1 sistemos kovinio efektyvumo kariuomenėje „daugikliu“.
7.2 Superlaidžiųjų magnetinių tyrinėjimų technologija
Magnetiniams krūviams jautrūs komponentai, pagaminti iš superlaidžių keraminių medžiagų, yra mažo tūrio, todėl juos lengva integruoti ir išdėstyti. Jie gali sudaryti daugiakanales ir daugiaparametres aptikimo sistemas, o tai žymiai padidina įrenginio informacijos talpą ir pagerina magnetinio detektoriaus aptikimo atstumą bei tikslumą. Naudojant superlaidžius magnetometrus, galima ne tik aptikti judančius taikinius, tokius kaip tankai, transporto priemonės ir povandeniniai laivai, bet ir išmatuoti jų dydį, o tai lemia reikšmingus taktikos ir technologijų, tokių kaip prieštankinė ir priešpovandeninė kova, pokyčius.
Pranešama, kad JAV karinis jūrų laivynas nusprendė sukurti nuotolinio stebėjimo palydovą, naudodamas šį...retųjų žemiųsuperlaidžios medžiagos, skirtos tradicinei nuotolinio stebėjimo technologijai demonstruoti ir tobulinti. Šis palydovas, vadinamas Karinio jūrų laivyno Žemės vaizdo observatorija, buvo paleistas 2000 m.
8. TaikymasRetųjų žemiųMilžiniškos magnetostrikcinės medžiagos šiuolaikinėse karinėse technologijose
Retųjų žemiųMilžiniškos magnetostrikcinės medžiagos yra naujo tipo funkcinės medžiagos, neseniai sukurtos devintojo dešimtmečio pabaigoje užsienyje. Daugiausia kalbant apie retųjų žemių geležies junginius. Šio tipo medžiaga turi daug didesnę magnetostrikcinę vertę nei geležis, nikelis ir kitos medžiagos, o jos magnetostrikcinis koeficientas yra apie 102–103 kartus didesnis nei įprastų magnetostrikcinių medžiagų, todėl ji vadinama didelėmis arba milžiniškomis magnetostrikcinėmis medžiagomis. Iš visų komercinių medžiagų retųjų žemių milžiniškos magnetostrikcinės medžiagos turi didžiausią deformacijos vertę ir energiją fizinio poveikio metu. Ypač sėkmingai sukūrus terfenolio-D magnetostrikcinį lydinį, prasidėjo nauja magnetostrikcinių medžiagų era. Kai terfenolis-D dedamas į magnetinį lauką, jo dydžio kitimas yra didesnis nei įprastų magnetinių medžiagų, todėl galima pasiekti tam tikrų tikslių mechaninių judesių. Šiuo metu jis plačiai naudojamas įvairiose srityse – nuo kuro sistemų, skysčių vožtuvų valdymo, mikropozicionavimo iki mechaninių pavarų kosminiams teleskopams ir orlaivių sparnų reguliatoriams. Terfenolio-D medžiagų technologijos kūrimas padarė proveržį elektromechaninės konversijos technologijoje. Ir tai atliko svarbų vaidmenį plėtojant pažangiausias technologijas, karines technologijas ir modernizuojant tradicines pramonės šakas. Retųjų žemių magnetostrikcinių medžiagų taikymas šiuolaikinėje kariuomenėje daugiausia apima šiuos aspektus:
8.1 Sonaras
Bendras sonaro emisijos dažnis yra didesnis nei 2 kHz, tačiau žemo dažnio sonarai, kurių dažnis mažesnis už šį dažnį, turi ypatingų privalumų: kuo mažesnis dažnis, tuo mažesnis slopinimas, tuo toliau sklinda garso banga ir tuo mažiau paveikiamas povandeninis aido ekranavimas. Iš terfenol-D medžiagos pagaminti sonarai gali atitikti didelės galios, mažo tūrio ir žemo dažnio reikalavimus, todėl jie sparčiai tobulėjo.
8.2 Elektromechaniniai keitikliai
Daugiausia naudojamas mažiems valdomo veikimo įtaisams – pavaroms. Įskaitant valdymo tikslumą, siekiantį nanometrų lygį, taip pat servo siurbliams, degalų įpurškimo sistemoms, stabdžiams ir kt. Naudojamas kariniams automobiliams, kariniams orlaiviams ir erdvėlaiviams, kariniams robotams ir kt.
8.3 Jutikliai ir elektroniniai įrenginiai
Pavyzdžiui, kišeniniai magnetometrai, poslinkio, jėgos ir pagreičio aptikimo jutikliai ir derinamų paviršinių akustinių bangų įtaisai. Pastarieji naudojami fazių jutikliams kasyklose, sonaruose ir kompiuterių saugojimo komponentuose.
9. Kitos medžiagos
Kitos medžiagos, pvz.retųjų žemiųliuminescencinės medžiagos,retųjų žemiųvandenilio kaupimo medžiagos, retųjų žemių milžinių magnetoresistinės medžiagos,retųjų žemiųmagnetinių šaldymo medžiagų irretųjų žemiųMagnetooptinės saugojimo medžiagos buvo sėkmingai pritaikytos šiuolaikinėje kariuomenėje, labai pagerindamos šiuolaikinių ginklų kovinį efektyvumą. Pavyzdžiui,retųjų žemiųLiuminescencinės medžiagos buvo sėkmingai pritaikytos naktinio matymo prietaisuose. Naktinio matymo veidrodžiuose retųjų žemių fosforai fotonus (šviesos energiją) paverčia elektronais, kurie sustiprinami per milijonus mažų skylučių šviesolaidinio mikroskopo plokštumoje, atsispindėdami pirmyn ir atgal nuo sienelės ir išskirdami daugiau elektronų. Kai kurie retųjų žemių fosforai uodegos gale elektronus paverčia atgal fotonais, todėl vaizdą galima matyti per okuliarą. Šis procesas panašus į televizoriaus ekrane vykstantį procesą, kurretųjų žemiųFluorescenciniai milteliai ekrane skleidžia tam tikrą spalvotą vaizdą. Amerikos pramonėje paprastai naudojamas niobio pentoksidas, tačiau norint, kad naktinio matymo sistemos veiktų, retųjų žemių elementaslantanasyra labai svarbus komponentas. Persijos įlankos kare daugiašalės pajėgos naudojo šiuos naktinio matymo akinius, kad vėl ir vėl stebėtų Irako armijos taikinius mainais už nedidelę pergalę.
10. Išvada
Vystymasisretųjų žemiųpramonė veiksmingai skatino visapusišką šiuolaikinių karinių technologijų pažangą, o karinių technologijų tobulinimas taip pat paskatino klestinčią plėtrąretųjų žemiųpramonė. Manau, kad sparčiai tobulėjant pasaulio mokslui ir technologijoms,retųjų žemiųproduktai atliks didesnį vaidmenį plėtojant šiuolaikines karines technologijas, atlikdami specialias funkcijas, ir atneš didžiulę ekonominę bei išskirtinę socialinę naudą.retųjų žemiųpati pramonė.
Įrašo laikas: 2023 m. lapkričio 29 d.