L'applicazione di materiali delle terre rare nella moderna tecnologia militare

Terre rare,Conosciuto come "Treasure Trove" di nuovi materiali, come materiale funzionale speciale, può migliorare notevolmente la qualità e le prestazioni di altri prodotti e sono conosciuti come le "vitamine" dell'industria moderna. Non sono solo ampiamente utilizzati in settori tradizionali come metallurgia, petrolchimici, ceramica di vetro, filatura di lana, pelle e agricoltura, ma svolgono anche un ruolo indispensabile in materiali come fluorescenza, magnetismo, laser, comunicazione in fibra ottica, energia di idrogeno, superconduttività, ecc. Industria aerospaziale e nucleare. Queste tecnologie sono state applicate con successo nella tecnologia militare, promuovendo notevolmente lo sviluppo della moderna tecnologia militare.

Il ruolo speciale svolto daterra raraNuovi materiali nella moderna tecnologia militare hanno attirato molta attenzione da parte di governi ed esperti di vari paesi, come essere elencati come elemento chiave nello sviluppo di industrie e tecnologie militari ad alta tecnologia da parte di dipartimenti pertinenti di paesi come gli Stati Uniti e il Giappone.

Una breve introduzione aTerra raraS e il loro rapporto con la difesa militare e nazionale
A rigor di termini, tutti gli elementi delle terre rare hanno alcune applicazioni militari, ma il ruolo più critico che svolgono nei campi nazionali di difesa e militare dovrebbero trovarsi in applicazioni come il distacco laser, la guida laser e la comunicazione laser.

L'applicazione diterra raraacciaio eterra raraferro duttile nella moderna tecnologia militare

1.1 Applicazione diTerra raraAcciaio nella moderna tecnologia militare

La funzione include due aspetti: purificazione e lega, principalmente desolfurizzazione, desossidazione e rimozione del gas, eliminando l'influenza di impurità dannose a basso punto di fusione, raffinazione del grano e struttura, influenzando il punto di transizione di fase dell'acciaio e migliorando la sua intensità e proprietà meccaniche. Il personale della scienza e della tecnologia militare ha sviluppato molti materiali della terra rara adatti per l'uso nelle armi utilizzando le proprietà diterra rara.

1.1.1 Armatura acciaio

Già all'inizio degli anni '60, l'industria delle armi cinesi iniziò a ricercare l'applicazione di terre rare in acciaio per armature e acciaio per la pistola, e successivamente prodottaterra raraArmor Steel come 601, 603 e 623, inaugurando una nuova era di materie prime chiave per la produzione di serbatoi in Cina in base alla produzione interna.

1.1.2Terra raraacciaio al carbonio

A metà degli anni '60, la Cina ha aggiunto lo 0,05%terra raraelementi a un certo acciaio al carbonio di alta qualità da produrreterra raraacciaio al carbonio. Il valore di impatto laterale di questo acciaio di terra rara è aumentato dal 70% al 100% rispetto all'acciaio al carbonio originale e il valore di impatto a -40 ℃ è quasi raddoppiato. Il caso di cartuccia di grande diametro fatto di questo acciaio è stato dimostrato attraverso test di tiro nel campo di tiro per soddisfare completamente i requisiti tecnici. Attualmente, la Cina ha finalizzato e messo in produzione, realizzando il desiderio di lunga data della Cina di sostituire il rame con acciaio in materiale a cartuccia.

1.1.3 Rare Earth High Manganese Steel e rare Earth Cash Acciaio

Terra raraL'acciaio ad alto manganese viene utilizzato per produrre piastre di pista del serbatoio, mentreterra raraL'acciaio fuso viene utilizzato per produrre ali di coda, freni di museruola e componenti strutturali di artiglieria per gusci di gusci ad alta velocità. Ciò può ridurre le fasi di elaborazione, migliorare l'utilizzo dell'acciaio e ottenere indicatori tattici e tecnici.

1.2 Applicazione di ghisa nodulare di terre rare nella moderna tecnologia militare

In passato, i materiali proiettili della Camera in avanti della Cina sono stati realizzati in ghisa semi-rigida realizzata in ghisa di alta qualità miscelata con acciaio a scarto del 30% al 40%. A causa della sua bassa resistenza, alta frammentazione a bassa e non acuta efficace dopo l'esplosione e un debole potere di uccisione, lo sviluppo dei corpi proiettili della camera in avanti era un tempo limitato. Dal 1963, vari calibri di gusci di mortaio sono stati fabbricati usando ferro duttile di terre rare, che ha aumentato le loro proprietà meccaniche di 1-2 volte, ha moltiplicato il numero di frammenti efficaci e ha affilato i bordi dei frammenti, migliorando notevolmente il loro potere di uccisione. Il guscio di combattimento di un certo tipo di guscio di cannone e guscio di pistola in campo realizzato con questo materiale nel nostro paese ha un numero leggermente migliore di frammentazione e raggio di uccisione denso rispetto al guscio d'acciaio.

L'applicazione di non ferrosilega di terra raras come magnesio e alluminio nella moderna tecnologia militare

Terre rarehanno un'elevata attività chimica e grandi raggi atomici. Se aggiunti ai metalli non ferrosi e alle loro leghe, possono perfezionare le dimensioni del grano, prevenire la segregazione, rimuovere gas, impurità e purificare e migliorare la struttura metallografica, raggiungendo così obiettivi completi come il miglioramento delle proprietà meccaniche, le proprietà fisiche e le prestazioni di elaborazione. I lavoratori materiali domestici e stranieri hanno utilizzato le proprietà diterre rareSviluppare nuoviterra raraLeghe di magnesio, leghe di alluminio, leghe di titanio e leghe ad alta temperatura. Questi prodotti sono stati ampiamente utilizzati nelle moderne tecnologie militari come jet da caccia, aerei d'assalto, elicotteri, veicoli aerei senza pilota e satelliti missilistici.

2.1Terra raralega di magnesio

Terra raraLe leghe di magnesio hanno un'elevata resistenza specifica, possono ridurre il peso dell'aeromobile, migliorare le prestazioni tattiche e avere ampie prospettive di applicazione. ILterra raraLe leghe di magnesio sviluppate da China Aviation Industry Corporation (di seguito denominate AVIC) includono circa 10 gradi di leghe di magnesio cast e leghe deformate di magnesio, molte delle quali sono state utilizzate nella produzione e hanno una qualità stabile. Ad esempio, la lega di magnesio a fusione di ZM 6 con neodimio in metallo di terra rara poiché l'additivo principale è stato ampliato per essere utilizzato in parti importanti come involucri di riduzione posteriore elicotteri, costole per ala dei combattenti e piastre di pressione del rotore per i generatori di 30 kW. La lega di magnesio ad alta resistenza delle terre rare BM25 sviluppata congiuntamente da China Aviation Corporation e non ferrose Metals Corporation ha sostituito alcune leghe di alluminio a media resistenza ed è stata applicata in aeromobili a impatto.

2.2Terra raralega di titanio

All'inizio degli anni '70, il Pechino Institute of Aeronautical Materials (indicato come istituto) ha sostituito un po 'di alluminio e silicio conMetal di terra rara cerio (Ce) nelle leghe di titanio Ti-A1-MO, limitando le precipitazioni delle fasi fragili e migliorando la resistenza al calore della lega e la stabilità termica. Su questa base, è stata sviluppata una lega di cerio in lega di titanio ad alta temperatura ad alta prestazione. Rispetto a leghe internazionali simili, ha alcuni vantaggi nella resistenza al calore, nella resistenza e nelle prestazioni del processo. L'involucro del compressore fabbricato con esso viene utilizzato per il motore W PI3 II, riducendo il peso di ciascun aereo di 39 kg e aumentando il rapporto di spinta a peso dell'1,5%. Inoltre, le fasi di elaborazione sono ridotte di circa il 30%, raggiungendo significativi benefici tecnici ed economici, colmando il divario dell'utilizzo di involucri di titanio del cast per i motori aeronautici in Cina in condizioni di 500 ℃. La ricerca ha dimostrato che ci sono piccoliossido di cerioparticelle nella microstruttura della lega ZT3 contenentecerio.Ceriocombina una porzione di ossigeno in lega per formare una durezza refrattaria e altaossido di terra raroMateriale, CE2O3. Queste particelle ostacolano il movimento delle lussazioni durante la deformazione della lega, migliorando le prestazioni ad alta temperatura della lega.CerioCattura alcune impurità di gas (specialmente ai confini del grano), che possono rafforzare la lega mantenendo una buona stabilità termica. Questo è il primo tentativo di applicare la teoria del difficile rafforzamento del punto del soluto nel lanciare leghe di titanio. Inoltre, dopo anni di ricerca, il Aviation Materials Institute ha sviluppato stabile ed economicoossido di ittrioMateriali di sabbia e polvere nel processo di fusione di precisione della soluzione in lega di titanio, utilizzando una tecnologia di trattamento speciale di mineralizzazione. Ha raggiunto buoni livelli in gravità, durezza e stabilità specifiche per il liquido in titanio. In termini di regolazione e controllo delle prestazioni del liquame della shell, ha mostrato maggiore superiorità. L'eccezionale vantaggio di utilizzare il guscio di ossido di ittrio per produrre getti di titanio è che, in condizioni in cui il livello di qualità e di processo delle getti è paragonabile a quello del processo di strato superficiale di tungsteno, è possibile produrre getti in lega di titanio che sono più sottili rispetto a quelli del processo di strato superficiale del tungsteno. Al momento, questo processo è stato ampiamente utilizzato nella produzione di vari aerei, motori e getti civili.

2.3Terra raralega di alluminio

La lega di alluminio fuso resistente al calore HZL206 contenente terre rare sviluppate da AVIC ha proprietà meccaniche di alta temperatura e temperatura ambiente rispetto al nichel contenenti leghe all'estero e ha raggiunto il livello avanzato di leghe simili all'estero. Ora è usato come valvola resistente alla pressione per elicotteri e getti da combattimento con una temperatura di lavoro di 300 ℃, sostituendo le leghe di acciaio e titanio. Riduzione del peso strutturale ed è stato messo nella produzione di massa. La resistenza alla trazione diterra raraLa lega ZL117 ipereutettica in silicio in alluminio a 200-300 ℃ è superiore a quella delle leghe di pistoni della Germania occidentale KS280 e KS282. La sua resistenza all'usura è 4-5 volte superiore a quella delle leghe a pistone comunemente usate ZL108, con un piccolo coefficiente di espansione lineare e una buona stabilità dimensionale. È stato utilizzato negli accessori per aviazioni KY-5, compressori aerei KY-7 e pistoni del motore del modello aeronautico. L'aggiunta diterra raraGli elementi delle leghe di alluminio migliorano significativamente la microstruttura e le proprietà meccaniche. Il meccanismo d'azione degli elementi delle terre rare nelle leghe di alluminio è formare una distribuzione dispersa e piccoli composti di alluminio svolgono un ruolo significativo nel rafforzare la seconda fase; L'aggiunta diterra raraGli elementi svolgono un ruolo nel degasaggio e nel purificazione, riducendo così il numero di pori in lega e migliorando le sue prestazioni;Terra raraI composti di alluminio, come nuclei di cristalli eterogenei per perfezionare i cereali e le fasi eutettiche, sono anche un tipo di modificatore; Gli elementi delle terre rare promuovono la formazione e il perfezionamento delle fasi ricche di ferro, riducendo i loro effetti dannosi. α— La quantità solida della soluzione di ferro in A1 diminuisce con l'aumento diterra raraInoltre, che è anche benefico per migliorare la forza e la plasticità.

L'applicazione diterra raraMateriali di combustione nella moderna tecnologia militare

3.1 Puremetalli delle terre rare

Purometalli delle terre rare, a causa delle loro proprietà chimiche attive, sono soggetti a reagire con ossigeno, zolfo e azoto per formare composti stabili. Se sottoposti a attrito e impatto intensi, le scintille possono accendere materiali infiammabili. Pertanto, già nel 1908, fu trasformato in selce. È stato scoperto che tra i 17terra raraelementi, sei elementi tra cuicerio, lantanio, neodimio, praseodimio, samario, Eittrioavere prestazioni incendiarie particolarmente buone. Le persone hanno trasformato le proprietà incendiarie di Rsono metalli di terraIn vari tipi di armi incendiarie, come il missile USA Mark 82 227 kg, che usaMetal di terra raraIl rivestimento, che non solo produce effetti di uccisione esplosivi ma anche effetti incendiari. La testa di missile "smorzante uomo" americana è dotata di 108 aste quadrate di terra rara come fodere, in sostituzione di alcuni frammenti prefabbricati. I test di esplosione statica hanno dimostrato che la sua capacità di accendere il carburante per l'aviazione è superiore del 44% a quella di quelle sfoderate.

3.2 mistoMetal di terra raras

A causa dell'elevato prezzo di purometalli delle terre rare,Vari paesi usano ampiamente un composito economicoMetal di terra raras in armi a combustione. Il compositoMetal di terra raraL'agente a combustione viene caricato nel guscio metallico ad alta pressione, con una densità di agente di combustione di (1,9 ~ 2,1) × 103 kg/m3, velocità di combustione 1,3-1,5 m/s, diametro di fiamma di circa 500 mm, temperatura di fiamma fino a 1715-2000 ℃. Dopo la combustione, la durata del riscaldamento corporeo a incandescenza è più lunga di 5 minuti. Durante la guerra del Vietnam, i militari statunitensi hanno lanciato una granata incendiaria da 40 mm usando un lanciagrana e il rivestimento di accensione all'interno era realizzato in un metallo di terra raro mista. Dopo che il proiettile esplode, ogni frammento con una fodera accesa può accendere il bersaglio. A quel tempo, la produzione mensile della bomba ha raggiunto 200000 round, con un massimo di 260000 round.

3.3Terra raraleghe di combustione

Aterra raraLa lega di combustione del peso di 100 g può formare 200-3000 scintille con una grande area di copertura, che è equivalente al raggio di uccisione di piercing per armature e gusci per traforare l'armatura. Pertanto, lo sviluppo di munizioni multifunzionali con potere di combustione è diventato una delle principali direzioni dello sviluppo delle munizioni in patria e all'estero. Per l'armatura perforato e armature perforato conchiglie, la loro prestazione tattica richiede che dopo aver penetrato l'armatura del serbatoio nemico, possono anche accendere il loro carburante e le loro munizioni per distruggere completamente il serbatoio. Per le granate, è necessario accendere le forniture militari e le strutture strategiche all'interno della loro gamma di uccisioni. È stato riferito che una bomba incendiaria in metallo di terreno rare di plastica prodotta negli Stati Uniti ha un corpo realizzato in nylon rinforzato in fibra di vetro e un nucleo misto in lega di terre rare, che viene utilizzato per avere effetti migliori contro obiettivi contenenti combustibili aeronautici e materiali simili.

Applicazione di 4Terra raraMateriali in protezione militare e tecnologia nucleare

4.1 Applicazione in tecnologia di protezione militare

Gli elementi delle terre rare hanno proprietà resistenti alle radiazioni. Il Centro nazionale per le sezioni trasversali di neutroni negli Stati Uniti ha utilizzato materiali polimerici come substrato e ha realizzato due tipi di piastre con uno spessore di 10 mm con o senza l'aggiunta di elementi della terra rara per i test di protezione da radiazioni. I risultati mostrano che l'effetto di schermatura dei neutroni termici diterra raraI materiali polimerici sono 5-6 volte migliore di quelli diterra raraMateriali polimerici gratuiti. I materiali delle terre rare con elementi aggiunti comesamario, Europio, Gadolinio, Disprosium, ecc. hanno la sezione trasversale di assorbimento dei neutroni più elevata e hanno un buon effetto sulla cattura di neutroni. Allo stato attuale, le principali applicazioni dei materiali anti -radiazioni di terre rare nella tecnologia militare comprendono i seguenti aspetti.

4.1.1 schermatura delle radiazioni nucleari

Gli Stati Uniti utilizzano 1% di boro e 5% di elementi di terre rareGadolinio, samario, ElantanioPer creare un calcestruzzo resistente alle radiazioni di 600 m per la protezione delle fonti di neutroni a fissione nei reattori della piscina. La Francia ha sviluppato un materiale di protezione da radiazioni delle terre rare aggiungendo Borides,terra raracomposti, oleghe di terre rarea grafite come substrato. Il riempitivo di questo materiale di schermatura composito deve essere distribuito uniformemente e trasformato in parti prefabbricate, che sono posizionate attorno al canale del reattore in base ai diversi requisiti delle parti di schermatura.

4.1.2 Schermata delle radiazioni termiche del serbatoio

È costituito da quattro strati di impiallacciatura, con uno spessore totale di 5-20 cm. Il primo strato è realizzato in plastica rinforzata in fibra di vetro, con polvere inorganica aggiunta con 2%terra raracomposti come riempitivi per bloccare neutroni veloci e assorbire neutroni lenti; Il secondo e il terzo strato aggiungono elementi di grafite di boro, polistirene e terreni rare che rappresentano il 10% del riempimento totale importo al primo per bloccare i neutroni di energia intermedia e assorbire neutroni termici; Il quarto strato utilizza grafite anziché fibra di vetro e aggiunge il 25%terra raracomposti per assorbire i neutroni termici.

4.1.3 altri

Applicazioneterra raraI rivestimenti anti radiazioni su carri armati, navi, rifugi e altre attrezzature militari possono avere un effetto anti -radiazione.

4.2 Applicazione in tecnologia nucleare

Terra raraossido di ittrioPuò essere usato come assorbitore combustibile per il carburante per uranio nei reattori in acqua bollente (BWR). Tra tutti gli elementi,GadolinioHa la più forte capacità di assorbire neutroni, con circa 4600 bersagli per atomo. Ogni naturaleGadolinioL'atomo assorbe in media 4 neutroni prima del fallimento. Se mescolato con uranio fissibile,Gadoliniopuò promuovere la combustione, ridurre il consumo di uranio e aumentare la produzione di energia.Ossido di gadolinioNon produce deuterio per sottoprodotto dannoso come il carburo di boro e può essere compatibile sia con il combustibile per uranio che con il suo materiale di rivestimento durante le reazioni nucleari. Il vantaggio di utilizzareGadolinioInvece di Boron è quelloGadolinioPuò essere miscelato direttamente con uranio per prevenire l'espansione dell'asta di combustibile nucleare. Secondo le statistiche, ci sono attualmente 149 reattori nucleari pianificati in tutto il mondo, di cui 115 reattori ad acqua pressurizzati usano la terra raraossido di gadolinio. Terra rarasamario, Europio, EDisprosiumsono stati usati come assorbitori di neutroni negli allevatori di neutroni.Terra rara ittrioHa una piccola sezione di cattura nei neutroni e può essere usato come materiale per tubo per reattori di sale fuso. Fogli sottili con aggiuntiterra rara GadolinioEDisprosiumpuò essere utilizzato come rilevatori di campo di neutroni nell'ingegneria aerospaziale e nucleare, piccole quantità diterra raratulioEerbiopuò essere utilizzato come materiali target per i generatori di neutroni a tubo sigillato eossido di terra raroLa ceramica in metallo in ferro europio può essere utilizzata per apportare piastre di supporto al controllo del reattore migliorate.Terra raraGadoliniopuò anche essere usato come additivo di rivestimento per prevenire le radiazioni di neutroni e veicoli corazzati rivestiti con rivestimenti speciali contenentiossido di gadoliniopuò prevenire le radiazioni di neutroni.Terra rara itterbioviene utilizzato nelle attrezzature per misurare la geostrice causata da esplosioni nucleari sotterranee. Quandoraro earHitterbioè sottoposto a forza, la resistenza aumenta e la variazione della resistenza può essere utilizzata per calcolare la pressione a cui è soggetto. Collegamentoterra rara GadolinioPer misurare l'elemento nucleare può essere utilizzato un foglio depositato dalla deposizione di vapore e un rivestimento sfalsato con un elemento sensibile allo stress.

5, applicazione diTerra raraMateriali a magneti permanenti nella moderna tecnologia militare

ILterra raraIl materiale a magnete permanente, salutato come nuova generazione di re magnetici, è attualmente noto come materiale a magnete permanente per prestazioni complete più elevata. Ha proprietà magnetiche più di 100 volte più alte rispetto all'acciaio magnetico utilizzato nelle attrezzature militari negli anni '70. Al momento, è diventato un materiale importante nella moderna comunicazione della tecnologia elettronica, utilizzata nei tubi e nei circolatori di onde da viaggio in satelliti, radar e altri campi artificiali. Pertanto, ha un significato militare significativo.

SamarioI magneti di cobalto e i magneti del boro in ferro neodimio sono utilizzati per il fascio di elettroni focalizzati nei sistemi di orientamento missilistico. I magneti sono i principali dispositivi di messa a fuoco per i fasci di elettroni e trasmettono dati sulla superficie di controllo del missile. Ci sono circa 5-10 libbre (2,27-4,54 kg) di magneti in ciascun dispositivo di orientamento di messa a fuoco del missile. Inoltre,terra raraI magneti vengono anche utilizzati per guidare i motori elettrici e ruotare il timone dei missili guidati. I loro vantaggi risiedono nelle loro proprietà magnetiche più forti e nel peso più leggero rispetto ai magneti di cobalto in nichel in alluminio originali.

6 .Applicazione diTerra raraMateriali laser nella moderna tecnologia militare

Il laser è un nuovo tipo di fonte di luce che ha una buona monocromaticità, direzionalità e coerenza e può ottenere un'elevata luminosità. Laser eterra raraI materiali laser sono nati contemporaneamente. Finora, circa il 90% dei materiali laser coinvolgeterre rare. Per esempio,ittrioIl cristallo di granato in alluminio è un laser ampiamente usato in grado di ottenere un'uscita ad alta potenza continua a temperatura ambiente. L'applicazione di laser a stato solido nei militari moderni include i seguenti aspetti.

6.1 Laser Ranging

ILneodimiodrogatoittrioRange Range Finder in alluminio Garnet sviluppato da paesi come Stati Uniti, Gran Bretagna, Francia e Germania possono misurare distanze fino a 4000 a 20000 metri con una precisione di 5 metri. I sistemi di armi come l'American MI, il leopardo II della Germania, il Leclerc francese, il Giappone di tipo 90, la MECCA israeliana e l'ultimo serbatoio di Challenger 2 britannico usano tutti questo tipo di campo da campo laser. Allo stato attuale, alcuni paesi stanno sviluppando una nuova generazione di solidi campi per la sicurezza degli occhi umani, con un intervallo di lunghezza d'onda di lavoro di 1,5-2,1 μ M. I campionati portatile sono stati sviluppati utilizzandoolmiodrogatoittrioLaser di fluoro al litio negli Stati Uniti e nel Regno Unito, con una lunghezza d'onda funzionante di 2,06 μ m, che varia fino a 3000 m. Gli Stati Uniti hanno anche collaborato con le società laser internazionali per sviluppare un drogato di erbioittrioLaser a fluoro di litio con una lunghezza d'onda di 1,73 μ m di rangefinder laser e pesantemente equipaggiato con truppe. La lunghezza d'onda laser della gamma militare cinese è di 1,06 μ m, che va da 200 a 7000 m. La Cina ottiene dati importanti dai teodoliti televisivi laser nelle misurazioni della gamma target durante il lancio di razzi a lungo raggio, missili e satelliti di comunicazione sperimentale.

6.2 Guida al laser

Le bombe guidate laser utilizzano laser per la guida terminale. Il laser ND · YAG, che emette dozzine di impulsi al secondo, viene utilizzato per irradiare il laser bersaglio. Gli impulsi sono codificati e gli impulsi di luce possono guidare la risposta missilistica, impedendo così l'interferenza dal lancio missilistico e gli ostacoli stabiliti dal nemico. La bomba militare militare GBV-15 statunitense, nota anche come "bomba a destra". Allo stesso modo, può anche essere utilizzato per produrre conchiglie guidate laser.

6.3 Comunicazione laser

Oltre a ND · YAG, l'output laser di litioneodimioIl cristallo fosfato (LNP) è polarizzato e facile da modulare, rendendolo uno dei materiali micro laser più promettenti. È adatto come fonte luminosa per la comunicazione in fibra ottica e dovrebbe essere applicata in ottica integrata e comunicazione cosmica. Inoltre,ittrioIron Garnet (Y3Fe5O12) Cristallo singolo può essere utilizzato come vari dispositivi di onda di superficie magnetostatici utilizzando la tecnologia di integrazione a microonde, rendendo i dispositivi integrati e miniaturizzati e con applicazioni speciali in telemetro radar, telemetria, navigazione e contromisure elettroniche.

7.La applicazione diTerra raraMateriali superconduttori nella moderna tecnologia militare

Quando un determinato materiale sperimenta una resistenza zero al di sotto di una certa temperatura, è noto come superconduttività, che è la temperatura critica (TC). I superconduttori sono un tipo di materiale antimagnetico che respinge ogni tentativo di applicare un campo magnetico al di sotto della temperatura critica, noto come effetto meisner. L'aggiunta di elementi di terre rare ai materiali superconduttori può aumentare notevolmente la temperatura critica TC. Ciò promuove notevolmente lo sviluppo e l'applicazione di materiali superconduttori. Negli anni '80, paesi sviluppati come gli Stati Uniti e il Giappone hanno aggiunto una certa quantità diossido di terra raros comelantanio, ittrio,Europio, Eerbioal bario ossido eossido di rameI composti, che sono stati miscelati, pressati e sinterizzati per formare materiali ceramici superconduttori, rendendo più ampia l'applicazione diffusa della tecnologia superconduttiva, in particolare nelle applicazioni militari.

7.1 Circuiti integrati superconducenti

Negli ultimi anni, la ricerca sull'applicazione della tecnologia superconduttiva nei computer elettronici è stata effettuata all'estero e i circuiti integrati superconduttori sono state sviluppate utilizzando materiali ceramici superconduttori. Se questo tipo di circuito integrato viene utilizzato per produrre computer superconduttori, ma non sarà solo di dimensioni ridotte, luce di peso e conveniente da usare, ma ha anche una velocità di calcolo da 10 a 100 volte più veloce dei computer a semiconduttore, con operazioni di punta galleggiante che raggiungono 300 a 1 trilione di volte al secondo. Pertanto, l'esercito americano prevede che una volta introdotti i computer superconduttori diventeranno un "moltiplicatore" per l'efficacia di combattimento del sistema C1 nell'esercito.

7.2 Tecnologia di esplorazione magnetica superconduttiva

I componenti sensibili magnetici realizzati con materiali ceramici superconduttori hanno un piccolo volume, rendendo facile ottenere integrazione e array. Possono formare sistemi di rilevamento multicanale e multi-parametro, aumentando notevolmente la capacità delle informazioni unitarie e migliorando notevolmente la distanza di rilevamento e l'accuratezza del rilevatore magnetico. L'uso di magnetometri superconduttori può non solo rilevare obiettivi in ​​movimento come serbatoi, veicoli e sottomarini, ma anche misurarne le dimensioni, portando a cambiamenti significativi nelle tattiche e tecnologie come la guerra anti -serbatoio e anti -sottomarino.

È stato riferito che la Marina degli Stati Uniti ha deciso di sviluppare un satellite a telerilevamento usando questoterra raraMateriale superconduttore per dimostrare e migliorare la tecnologia tradizionale di telerilevamento. Questo satellite chiamato Naval Earth Image Observatory è stato lanciato nel 2000.

8.Applicazione diTerra raraMateriali magnetostrittivi giganti nella moderna tecnologia militare

Terra raraI materiali magnetostrittivi giganti sono un nuovo tipo di materiale funzionale appena sviluppato alla fine degli anni '80 all'estero. Principalmente riferendosi ai composti di ferro della terra rara. Questo tipo di materiale ha un valore magnetostrittivo molto più grande rispetto al ferro, al nichel e ad altri materiali e il suo coefficiente magnetostrittivo è circa 102-103 volte superiore a quello dei materiali magnetostrictivi generali, quindi è chiamato materiali magnetostrictivi di grandi o giganti. Tra tutti i materiali commerciali, i materiali magnetostrittivi giganti delle terre rare hanno il più alto valore di deformazione e energia in azione fisica. Soprattutto con il successo dello sviluppo della lega magnetostrittiva Terfenol-D, è stata aperta una nuova era di materiali magnetostrittivi. Quando il terfenol-D è posto in un campo magnetico, la sua variazione di dimensioni è maggiore di quella dei normali materiali magnetici, che consente di ottenere alcuni movimenti meccanici di precisione. Allo stato attuale, è ampiamente utilizzato in vari campi, dai sistemi di carburante, nel controllo delle valvole liquide, nel micro posizionamento agli attuatori meccanici per telescopi spaziali e regolatori delle ali di aeromobili. Lo sviluppo della tecnologia dei materiali Terfenol-D ha fatto progressi innovativi nella tecnologia di conversione elettromeccanica. E ha svolto un ruolo importante nello sviluppo della tecnologia all'avanguardia, della tecnologia militare e della modernizzazione delle industrie tradizionali. L'applicazione di materiali magnetostrittivi delle terre rare nei militari moderni include principalmente i seguenti aspetti:

8.1 Sonar

La frequenza di emissione generale del sonar è superiore a 2 kHz, ma il sonar a bassa frequenza al di sotto di questa frequenza ha i suoi vantaggi speciali: più bassa è la frequenza, minore è l'attenuazione, più si propaga più l'onda sonora e meno influenzato la schermatura dell'eco sottomarino. I sonar fatti di materiale terfenol-D possono soddisfare i requisiti di alta potenza, piccolo volume e bassa frequenza, quindi si sono sviluppati rapidamente.

8.2 trasduttori meccanici elettrici

Utilizzato principalmente per piccoli dispositivi di azione controllati - Attuatori. Compresa l'accuratezza del controllo che raggiunge il livello del nanometro, nonché pompe servocommette, sistemi di iniezione di carburante, freni, ecc. Utilizzati per auto militari, aerei militari e veicoli spaziali, robot militari, ecc.

8.3 sensori e dispositivi elettronici

Come magnetometri tascabili, sensori per rilevare lo spostamento, la forza e l'accelerazione e i dispositivi di onda acustica superficiale sintonizzabili. Quest'ultimo viene utilizzato per i sensori di fase in miniere, sonar e componenti di archiviazione nei computer.

9. Altri materiali

Altri materiali cometerra raraMateriali luminescenti,terra raraMateriali di accumulo di idrogeno, materiali magnetoresistivi giganti delle terre rare,terra raraMateriali di refrigerazione magnetica eterra raraI materiali di stoccaggio magneto-ottici sono stati tutti applicati con successo nei militari moderni, migliorando notevolmente l'efficacia del combattimento delle armi moderne. Per esempio,terra raraI materiali luminescenti sono stati applicati con successo ai dispositivi di visione notturna. Negli specchi di visione notturna, i fosfori della terra rara convertono i fotoni (energia luminosa) in elettroni, che sono migliorati attraverso milioni di piccoli fori nel piano del microscopio in fibra ottica, che riflettono avanti e indietro dalla parete, rilasciando più elettroni. Alcuni fosfori di terre rare all'estremità della coda convertono gli elettroni in fotoni, quindi l'immagine può essere vista con un oculare. Questo processo è simile a quello di uno schermo televisivo, doveterra raraLa polvere fluorescente emette una certa immagine a colori sullo schermo. L'industria americana in genere utilizza il pentossido di niobio, ma affinché i sistemi di visione notturna abbiano successo, l'elemento terrestre rarelantanioè una componente cruciale. Nella guerra del Golfo, le forze multinazionali hanno usato questi occhiali per la visione notturna per osservare più e più volte gli obiettivi dell'esercito iracheno, in cambio di una piccola vittoria.

10 .Conclusione

Lo sviluppo delterra raraL'industria ha effettivamente promosso il progresso globale della moderna tecnologia militare e il miglioramento della tecnologia militare ha anche guidato lo sviluppo prospero delterra raraindustria. Credo che con il rapido progresso della scienza e della tecnologia mondiale,terra raraI prodotti svolgeranno un ruolo maggiore nello sviluppo della moderna tecnologia militare con le loro funzioni speciali e porteranno enormi benefici sociali economici ed eccezionali alterra raral'industria stessa.