Применение редкоземельных материалов в современной военной технике

Редкоземельные элементы,известные как «сокровищница» новых материалов, как особый функциональный материал, могут значительно улучшить качество и производительность других продуктов и известны как «витамины» современной промышленности. Они не только широко используются в традиционных отраслях, таких как металлургия, нефтехимия, стеклокерамика, прядение шерсти, кожевенное производство и сельское хозяйство, но также играют незаменимую роль в таких материалах, как флуоресценция, магнетизм, лазер, волоконно-оптическая связь, хранение энергии водорода, сверхпроводимость и т. д. Это напрямую влияет на скорость и уровень развития новых высокотехнологичных отраслей, таких как оптические приборы, электроника, аэрокосмическая и ядерная промышленность. Эти технологии успешно применяются в военной технике, значительно способствуя развитию современной военной техники.

Особую роль играетредкоземельныйНовые материалы в современных военных технологиях привлекли пристальное внимание правительств и экспертов разных стран, поскольку были включены в список ключевых элементов развития высокотехнологичных отраслей промышленности и военных технологий соответствующими ведомствами таких стран, как США и Япония.

Краткое введение вРедкоземельные элементыs и их связь с армией и национальной обороной
Строго говоря, все редкоземельные элементы имеют определенное военное применение, но наиболее важную роль в национальной обороне и военных областях они должны играть в таких приложениях, как лазерная локация, лазерное наведение и лазерная связь.

Применениередкоземельныйсталь иредкоземельныйковкий чугун в современной военной технике

1.1 ПрименениеРедкоземельные элементыСталь в современных военных технологиях

Функция включает в себя два аспекта: очистка и легирование, в основном десульфурация, раскисление и удаление газов, устранение влияния вредных примесей с низкой температурой плавления, измельчение зерна и структуры, воздействие на точку фазового перехода стали и улучшение ее прокаливаемости и механических свойств. Военные специалисты в области науки и техники разработали множество редкоземельных материалов, пригодных для использования в оружии, используя свойстваредкоземельный.

1.1.1 Броневая сталь

Еще в начале 1960-х годов китайская оружейная промышленность начала исследовать возможности применения редкоземельных металлов в броневой и оружейной стали и успешно производитьредкоземельныйброневая сталь марок 601, 603 и 623, открывшая новую эру ключевого сырья для производства танков в Китае на основе внутреннего производства.

1.1.2Редкоземельные элементыуглеродистая сталь

В середине 1960-х годов Китай прибавил 0,05%редкоземельныйэлементы к определенной высококачественной углеродистой стали для производстваредкоземельныйУглеродистая сталь. Боковая ударная вязкость этой редкоземельной стали увеличена на 70–100 % по сравнению с исходной углеродистой сталью, а ударная вязкость при -40 ℃ почти удвоена. Гильза большого диаметра, изготовленная из этой стали, была доказана в ходе испытаний на стрельбище, чтобы полностью соответствовать техническим требованиям. В настоящее время Китай завершил ее разработку и запустил в производство, реализуя давнее желание Китая заменить медь сталью в материале патрона.

1.1.3 Редкоземельная высокомарганцевая сталь и редкоземельная литая сталь

Редкоземельные элементыДля изготовления траковых лент танков используется сталь с высоким содержанием марганца, аредкоземельныйЛитая сталь используется для изготовления хвостовых крыльев, дульных тормозов и артиллерийских структурных элементов для высокоскоростных бронебойных снарядов. Это позволяет сократить этапы обработки, улучшить использование стали и достичь тактико-технических показателей.

1.2 Применение редкоземельного чугуна с шаровидным графитом в современной военной технике

В прошлом китайские материалы для снарядов передней камеры изготавливались из полужесткого чугуна, изготовленного из высококачественного чугуна, смешанного с 30%-40% стального лома. Из-за его низкой прочности, высокой хрупкости, низкого и не острого эффективного осколочного разрушения после взрыва и слабой убойной силы разработка корпусов снарядов передней камеры когда-то была ограничена. С 1963 года различные калибры минометных снарядов изготавливались с использованием редкоземельного ковкого чугуна, что увеличило их механические свойства в 1-2 раза, умножило количество эффективных осколков и заострило края осколков, значительно увеличив их убойную силу. Боевой снаряд определенного типа пушечного снаряда и снаряда полевой пушки, изготовленный из этого материала в нашей стране, имеет немного лучшее эффективное количество осколков и плотный радиус поражения, чем стальной снаряд.

Применение цветных металловредкоземельный сплавтакие как магний и алюминий в современной военной технике

Редкоземельные элементыимеют высокую химическую активность и большие атомные радиусы. При добавлении к цветным металлам и их сплавам они могут измельчать размер зерна, предотвращать сегрегацию, удалять газ, примеси и очищать, а также улучшать металлографическую структуру, тем самым достигая комплексных целей, таких как улучшение механических свойств, физических свойств и производительности обработки. Отечественные и зарубежные специалисты по материалам использовали свойстваредкоземельные элементыразрабатывать новыередкоземельныйМагниевые сплавы, алюминиевые сплавы, титановые сплавы и жаропрочные сплавы. Эти продукты широко используются в современных военных технологиях, таких как истребители, штурмовики, вертолеты, беспилотные летательные аппараты и ракетные спутники.

2.1Редкоземельные элементымагниевый сплав

Редкоземельные элементыМагниевые сплавы обладают высокой удельной прочностью, позволяют снизить вес самолета, улучшить тактические характеристики и имеют широкие перспективы применения.редкоземельныйМагниевые сплавы, разработанные China Aviation Industry Corporation (далее именуемой AVIC), включают около 10 марок литых магниевых сплавов и деформированных магниевых сплавов, многие из которых используются в производстве и имеют стабильное качество. Например, литой магниевый сплав ZM 6 с редкоземельным металлом неодимом в качестве основной добавки был расширен для использования в таких важных деталях, как кожухи заднего редуктора вертолета, нервюры крыла истребителя и свинцовые прижимные пластины ротора для генераторов мощностью 30 кВт. Редкоземельный высокопрочный магниевый сплав BM25, совместно разработанный China Aviation Corporation и Nonferrous Metals Corporation, заменил некоторые алюминиевые сплавы средней прочности и был применен в ударных самолетах.

2.2Редкоземельные элементытитановый сплав

В начале 1970-х годов Пекинский институт авиационных материалов (далее именуемый Институтом) заменил часть алюминия и кремния наредкоземельный металл церий (Ce) в титановых сплавах Ti-A1-Mo, ограничивая выделение хрупких фаз и улучшая жаропрочность и термическую стабильность сплава. На этой основе был разработан высокопроизводительный литой высокотемпературный титановый сплав ZT3, содержащий церий. По сравнению с аналогичными международными сплавами он имеет определенные преимущества в жаропрочности, прочности и производительности процесса. Корпус компрессора, изготовленный с его использованием, используется для двигателя W PI3 II, что снижает вес каждого самолета на 39 кг и увеличивает отношение тяги к весу на 1,5%. Кроме того, этапы обработки сокращаются примерно на 30%, достигая значительных технических и экономических преимуществ, заполняя пробел в использовании литых титановых корпусов для авиационных двигателей в Китае при условиях 500 ℃. Исследования показали, что существуют небольшиеоксид церияЧастицы в микроструктуре сплава ZT3, содержащиецерий.Церийобъединяет часть кислорода в сплаве, образуя тугоплавкий и высокотвердый сплавоксид редкоземельного металламатериал Ce2O3. Эти частицы препятствуют движению дислокаций во время деформации сплава, улучшая высокотемпературные характеристики сплава.Церийзахватывает некоторые газовые примеси (особенно на границах зерен), что может укрепить сплав, сохраняя при этом хорошую термическую стабильность. Это первая попытка применить теорию упрочнения труднорастворимой точки при литье титановых сплавов. Кроме того, после многих лет исследований Институт авиационных материалов разработал стабильные и недорогиеоксид иттрияпесок и порошковые материалы в процессе точного литья раствора титанового сплава с использованием специальной технологии обработки минерализацией. Он достиг хороших уровней удельного веса, твердости и устойчивости к титановой жидкости. С точки зрения регулировки и контроля производительности суспензии оболочки он показал большее превосходство. Выдающееся преимущество использования оболочки из оксида иттрия для производства титановых отливок заключается в том, что в условиях, когда качество и уровень процесса отливок сопоставимы с процессом поверхностного слоя вольфрама, можно изготавливать отливки из титанового сплава, которые тоньше, чем отливки процесса поверхностного слоя вольфрама. В настоящее время этот процесс широко используется в производстве различных самолетов, двигателей и гражданских отливок.

2.3Редкоземельные элементыалюминиевый сплав

Разработанный AVIC жаропрочный литой алюминиевый сплав HZL206, содержащий редкоземельные элементы, обладает превосходными механическими свойствами при высоких и комнатных температурах по сравнению с зарубежными сплавами, содержащими никель, и достиг передового уровня аналогичных сплавов за рубежом. В настоящее время он используется в качестве стойкого к давлению клапана для вертолетов и истребителей с рабочей температурой 300 ℃, заменяя стальные и титановые сплавы. Сниженный вес конструкции и запущен в массовое производство. Прочность на разрывредкоземельныйАлюминий-кремниевый гиперэвтектический сплав ZL117 при 200-300 ℃ выше, чем у западногерманских поршневых сплавов KS280 и KS282. Его износостойкость в 4-5 раз выше, чем у обычно используемых поршневых сплавов ZL108, с малым коэффициентом линейного расширения и хорошей размерной стабильностью. Он использовался в авиационных аксессуарах KY-5, воздушных компрессорах KY-7 и поршнях авиационных моделей двигателей. Добавлениередкоземельныйэлементов в алюминиевые сплавы значительно улучшает микроструктуру и механические свойства. Механизм действия редкоземельных элементов в алюминиевых сплавах заключается в формировании дисперсного распределения, а малые соединения алюминия играют существенную роль в упрочнении второй фазы; Добавлениередкоземельныйэлементы играют роль в дегазации и очистке, тем самым уменьшая количество пор в сплаве и улучшая его эксплуатационные характеристики;Редкоземельные элементыСоединения алюминия, как гетерогенные кристаллические зародыши для измельчения зерен и эвтектических фаз, также являются типом модификатора; Редкоземельные элементы способствуют образованию и измельчению богатых железом фаз, снижая их вредное воздействие. α— Количество твердого раствора железа в A1 уменьшается с увеличениемредкоземельныйдополнение, что также полезно для повышения прочности и пластичности.

Применениередкоземельныйгорючие материалы в современной военной технике

3.1 Чистыйредкоземельные металлы

Чистыйредкоземельные металлы, из-за своих активных химических свойств, склонны реагировать с кислородом, серой и азотом, образуя устойчивые соединения. При интенсивном трении и ударе искры могут воспламенить горючие материалы. Поэтому еще в 1908 году из него сделали кремень. Было обнаружено, что среди 17редкоземельныйэлементы, шесть элементов, включаяцерий, лантан, неодимовый, празеодим, самарий, ииттрийимеют особенно хорошие показатели поджога. Люди превратили поджоговые свойства rявляются земными металламив различные типы зажигательного оружия, такие как американская ракета Mark 82 массой 227 кг, которая используетредкоземельный металлоблицовка, которая не только производит взрывной эффект убийства, но и поджог. Боеголовка американской ракеты класса «воздух-земля» «Damping Man» оснащена 108 квадратными стержнями из редкоземельных металлов в качестве облицовки, заменяющими некоторые готовые фрагменты. Статические взрывные испытания показали, что ее способность воспламенять авиационное топливо на 44% выше, чем у необлицованных.

3.2 Смешанныйредкоземельный металлs

Из-за высокой цены чистогоредкоземельные металлы,В разных странах широко используются недорогие композитные материалы.редкоземельный металлs в оружии сгорания. Композитныйредкоземельный металлВ металлическую оболочку под высоким давлением загружается горючее вещество, плотность горючего составляет (1,9~2,1) × 103 кг/м3, скорость горения 1,3-1,5 м/с, диаметр пламени около 500 мм, температура пламени достигает 1715-2000 ℃. После сгорания продолжительность нагрева раскаленного тела составляет более 5 минут. Во время войны во Вьетнаме американские военные запускали 40-мм зажигательную гранату с помощью пусковой установки, а запальная подкладка внутри была изготовлена ​​из смешанного редкоземельного металла. После взрыва снаряда каждый осколок с зажигательной подкладкой может поджечь цель. В то время ежемесячное производство бомбы достигало 200000 выстрелов, при максимуме 260000 выстрелов.

3.3Редкоземельные элементысплавы горения

AредкоземельныйСплав горения весом 100 г может образовывать 200-3000 искр с большой площадью покрытия, что эквивалентно радиусу поражения бронебойных и бронебойных снарядов. Поэтому разработка многофункциональных боеприпасов с мощностью горения стала одним из основных направлений развития боеприпасов в стране и за рубежом. Для бронебойных и бронебойных снарядов их тактические характеристики требуют, чтобы после пробития брони вражеского танка они также могли воспламенить свое топливо и боеприпасы, чтобы полностью уничтожить танк. Для гранат требуется воспламенить военные запасы и стратегические объекты в пределах их радиуса поражения. Сообщается, что пластиковая зажигательная бомба из редкоземельных металлов, изготовленная в США, имеет корпус из армированного стекловолокном нейлона и сердечник из смешанного редкоземельного сплава, который используется для лучшего воздействия на цели, содержащие авиационное топливо и аналогичные материалы.

Применение 4Редкоземельные элементыМатериалы в военной защите и ядерных технологиях

4.1 Применение в военных технологиях защиты

Редкоземельные элементы обладают свойствами радиационной стойкости. Национальный центр нейтронных сечений в США использовал полимерные материалы в качестве подложки и изготовил два типа пластин толщиной 10 мм с добавлением редкоземельных элементов или без него для испытаний на радиационную защиту. Результаты показывают, что эффект экранирования тепловых нейтроновредкоземельныйполимерные материалы в 5-6 раз лучше, чем уредкоземельныйсвободные полимерные материалы. Редкоземельные материалы с добавлением таких элементов, каксамарий, европий, гадолиний, диспрозийи т. д. имеют наибольшее сечение поглощения нейтронов и хорошо влияют на захват нейтронов. В настоящее время основные области применения редкоземельных антирадиационных материалов в военной технике включают следующие аспекты.

4.1.1 Защита от ядерного излучения

В США используется 1% бора и 5% редкоземельных элементов.гадолиний, самарий, илантандля создания радиационно-стойкого бетона толщиной 600 м для защиты источников нейтронов деления в реакторах бассейнов. Франция разработала редкоземельный материал для защиты от радиации путем добавления боридов,редкоземельныйсоединения, илиредкоземельные сплавыграфиту в качестве подложки. Наполнитель этого композитного защитного материала должен быть равномерно распределен и изготовлен в виде готовых деталей, которые размещаются вокруг канала реактора в соответствии с различными требованиями к защитным деталям.

4.1.2 Защита резервуара от теплового излучения

Состоит из четырех слоев шпона, общей толщиной 5-20 см. Первый слой изготовлен из стеклопластика с добавлением неорганического порошка в количестве 2%.редкоземельныйсоединения в качестве наполнителей для блокировки быстрых нейтронов и поглощения медленных нейтронов; второй и третий слои добавляют борграфит, полистирол и редкоземельные элементы, составляющие 10% от общего количества наполнителя к первому, чтобы блокировать нейтроны промежуточной энергии и поглощать тепловые нейтроны; четвертый слой использует графит вместо стекловолокна и добавляет 25%редкоземельныйсоединения, поглощающие тепловые нейтроны.

4.1.3 Другое

ПрименениередкоземельныйПротиворадиационные покрытия танков, кораблей, укрытий и другой военной техники могут иметь противорадиационный эффект.

4.2 Применение в ядерной технологии

Редкоземельные элементыоксид иттрияможет быть использован в качестве горючего поглотителя для уранового топлива в кипящих реакторах (BWR). Среди всех элементов,гадолинийимеет самую сильную способность поглощать нейтроны, примерно с 4600 целями на атом. Каждый естественныйгадолинийатом поглощает в среднем 4 нейтрона до отказа. При смешивании с расщепляющимся ураном,гадолинийможет способствовать горению, снижать потребление урана и увеличивать выработку энергии.Оксид гадолинияне производит вредный побочный продукт дейтерий, как карбид бора, и может быть совместим как с урановым топливом, так и с его материалом покрытия во время ядерных реакций. Преимущество использованиягадолинийвместо бора этогадолинийможет быть непосредственно смешан с ураном для предотвращения расширения ядерного топливного стержня. Согласно статистике, в настоящее время в мире запланировано 149 ядерных реакторов, из которых 115 реакторов с водой под давлением используют редкоземельныеоксид гадолиния. Редкоземельные элементысамарий, европий, идиспрозийиспользовались в качестве поглотителей нейтронов в нейтронных бридерах.Редкоземельные элементы иттрийимеет малое сечение захвата нейтронов и может использоваться в качестве материала труб для реакторов на расплавленных солях. Тонкие фольги с добавлениемредкоземельный гадолинийидиспрозиймогут быть использованы в качестве детекторов нейтронного поля в аэрокосмической и ядерной промышленности, небольшие количестваредкоземельныйтулийиэрбиймогут быть использованы в качестве материалов мишеней для нейтронных генераторов с герметичными трубками, а такжеоксид редкоземельного металлаМеталлокерамика на основе европия и железа может быть использована для изготовления усовершенствованных опорных пластин управления реактором.Редкоземельные элементыгадолинийможет также использоваться в качестве добавки к покрытию для предотвращения нейтронного излучения, а также в бронированных транспортных средствах, покрытых специальными покрытиями, содержащимиоксид гадолинияможет предотвратить нейтронное излучение.Редкоземельные элементы иттербийиспользуется в оборудовании для измерения геонапряжения, вызванного подземными ядерными взрывами. Когдаредкоземельныйчаситтербийподвергается воздействию силы, сопротивление увеличивается, и изменение сопротивления можно использовать для расчета давления, которому он подвергается.редкоземельный гадолинийФольга, нанесенная методом осаждения из паровой фазы и ступенчатого покрытия с чувствительным к напряжению элементом, может использоваться для измерения высоких ядерных напряжений.

5.ПрименениеРедкоземельные элементыПостоянные магнитные материалы в современной военной технике

TheредкоземельныйМатериал постоянного магнита, провозглашенный новым поколением магнитных королей, в настоящее время известен как самый высокопроизводительный материал постоянного магнита. Он имеет более чем в 100 раз более высокие магнитные свойства, чем магнитная сталь, используемая в военном оборудовании в 1970-х годах. В настоящее время он стал важным материалом в современных электронных технологиях связи, используется в лампах бегущей волны и циркуляторах в искусственных спутниках Земли, радарах и других областях. Поэтому он имеет важное военное значение.

СамарийКобальтовые магниты и неодимовые железо-боровые магниты используются для фокусировки электронного пучка в системах наведения ракет. Магниты являются основными фокусирующими устройствами для электронных пучков и передают данные на управляющую поверхность ракеты. В каждом фокусирующем устройстве наведения ракеты находится примерно 5-10 фунтов (2,27-4,54 кг) магнитов. Кроме того,редкоземельныйМагниты также используются для привода электродвигателей и вращения руля управляемых ракет. Их преимущества заключаются в более сильных магнитных свойствах и меньшем весе по сравнению с оригинальными алюминиево-никелево-кобальтовыми магнитами.

6 .ПрименениеРедкоземельные элементыЛазерные материалы в современной военной технике

Лазер — это новый тип источника света, который обладает хорошей монохроматичностью, направленностью и когерентностью и может достигать высокой яркости. Лазер иредкоземельныйЛазерные материалы родились одновременно. До сих пор около 90% лазерных материалов включаютредкоземельные элементы. Например,иттрийКристалл алюминиевого граната является широко используемым лазером, который может достигать непрерывной высокой выходной мощности при комнатной температуре. Применение твердотельных лазеров в современной военной сфере включает следующие аспекты.

6.1 Лазерная локация

TheнеодимовыйлегированныйиттрийАлюминиевый гранатовый лазерный дальномер, разработанный такими странами, как США, Великобритания, Франция и Германия, может измерять расстояния до 4000-20000 метров с точностью до 5 метров. Такие системы вооружения, как американский MI, немецкий Leopard II, французский Leclerc, японский Type 90, израильский Mecca и новейший британский танк Challenger 2, используют этот тип лазерного дальномера. В настоящее время некоторые страны разрабатывают новое поколение твердых лазерных дальномеров для безопасности человеческих глаз с рабочим диапазоном длин волн 1,5-2,1 мкм. Ручные лазерные дальномеры были разработаны с использованиемгольмийлегированныйиттрийлитий-фторидные лазеры в США и Великобритании с рабочей длиной волны 2,06 мкм, в диапазоне до 3000 м. США также сотрудничали с международными лазерными компаниями для разработки эрбиевогоиттрийЛазер на фториде лития с длиной волны 1,73 мкМ лазерный дальномер и широко оснащен войсками. Длина волны лазера китайского военного дальномера составляет 1,06 мкМ, диапазон составляет от 200 до 7000 м. Китай получает важные данные от лазерных телевизионных теодолитов при измерении дальности до цели во время запуска ракет большой дальности, ракет и экспериментальных спутников связи.

6.2 Лазерное наведение

Бомбы с лазерным наведением используют лазеры для конечного наведения. Лазер Nd · YAG, который испускает десятки импульсов в секунду, используется для облучения лазером цели. Импульсы кодируются, и световые импульсы могут самостоятельно направлять ответ ракеты, тем самым предотвращая помехи от запуска ракеты и препятствия, установленные противником. Военная планирующая бомба США GBV-15, также известная как «ловкая бомба». Аналогичным образом, ее также можно использовать для производства снарядов с лазерным наведением.

6.3 Лазерная связь

В дополнение к Nd · YAG, лазерная мощность литиянеодимовыйфосфатный кристалл (ЛНП) поляризован и легко модулируется, что делает его одним из самых перспективных материалов для микролазеров. Он подходит в качестве источника света для волоконно-оптической связи и, как ожидается, будет применяться в интегральной оптике и космической связи. Кроме того,иттрийМонокристаллы железного граната (Y3Fe5O12) могут использоваться в качестве различных магнитостатических поверхностных волновых устройств с использованием технологии микроволновой интеграции, что делает устройства интегрированными и миниатюрными и имеет специальные применения в дистанционном управлении радиолокационными станциями, телеметрии, навигации и радиоэлектронном противодействии.

7.ПрименениеРедкоземельные элементыСверхпроводящие материалы в современной военной технике

Когда определенный материал испытывает нулевое сопротивление ниже определенной температуры, это известно как сверхпроводимость, которая является критической температурой (Tc). Сверхпроводники - это тип антимагнитного материала, который отталкивает любую попытку применить магнитное поле ниже критической температуры, известной как эффект Мейснера. Добавление редкоземельных элементов к сверхпроводящим материалам может значительно повысить критическую температуру Tc. Это значительно способствует разработке и применению сверхпроводящих материалов. В 1980-х годах такие развитые страны, как США и Япония, добавили определенное количествооксид редкоземельного металлатакие каклантан, иттрий,европий, иэрбийк оксиду бария иоксид медисоединения, которые смешивались, прессовались и спекались для образования сверхпроводящих керамических материалов, что способствовало более широкому применению сверхпроводящей технологии, особенно в военных целях.

7.1 Сверхпроводящие интегральные схемы

В последние годы за рубежом проводились исследования по применению сверхпроводниковой технологии в электронных компьютерах, и были разработаны сверхпроводниковые интегральные схемы с использованием сверхпроводящих керамических материалов. Если этот тип интегральных схем будет использован для производства сверхпроводниковых компьютеров, то он будет не только небольшим по размеру, легким по весу и удобным в использовании, но и будет иметь скорость вычислений в 10-100 раз выше, чем у полупроводниковых компьютеров, с операциями с плавающей запятой, достигающими 300-1 триллиона раз в секунду. Поэтому американские военные прогнозируют, что как только сверхпроводниковые компьютеры будут внедрены, они станут «множителем» боевой эффективности системы C1 в армии.

7.2 Технология сверхпроводящей магнитной разведки

Магниточувствительные компоненты, изготовленные из сверхпроводящих керамических материалов, имеют небольшой объем, что позволяет легко достичь интеграции и массива. Они могут образовывать многоканальные и многопараметрические системы обнаружения, значительно увеличивая информационную емкость блока и значительно улучшая дальность обнаружения и точность магнитного детектора. Использование сверхпроводящих магнитометров может не только обнаруживать движущиеся цели, такие как танки, транспортные средства и подводные лодки, но и измерять их размер, что приводит к значительным изменениям в тактике и технологиях, таких как противотанковая и противоподводная война.

Сообщается, что ВМС США решили разработать спутник дистанционного зондирования с использованием этогоредкоземельныйсверхпроводящий материал для демонстрации и улучшения традиционной технологии дистанционного зондирования. Этот спутник под названием Naval Earth Image Observatory был запущен в 2000 году.

8.ПрименениеРедкоземельные элементыГигантские магнитострикционные материалы в современной военной технике

Редкоземельные элементыГигантские магнитострикционные материалы — это новый тип функционального материала, недавно разработанный в конце 1980-х годов за рубежом. В основном это относится к редкоземельным соединениям железа. Этот тип материала имеет гораздо большую магнитострикционную величину, чем железо, никель и другие материалы, а его магнитострикционный коэффициент примерно в 102-103 раз выше, чем у обычных магнитострикционных материалов, поэтому его называют большими или гигантскими магнитострикционными материалами. Среди всех коммерческих материалов редкоземельные гигантские магнитострикционные материалы имеют самую высокую величину деформации и энергии при физическом воздействии. Особенно с успешной разработкой магнитострикционного сплава Terfenol-D открылась новая эра магнитострикционных материалов. Когда Terfenol-D помещают в магнитное поле, его изменение размера больше, чем у обычных магнитных материалов, что позволяет достигать некоторых точных механических движений. В настоящее время он широко используется в различных областях: от топливных систем, управления жидкостными клапанами, микропозиционирования до механических приводов для космических телескопов и регуляторов крыльев самолетов. Разработка технологии материалов Terfenol-D сделала прорывной прогресс в технологии электромеханического преобразования. И она сыграла важную роль в развитии передовых технологий, военных технологий и модернизации традиционных отраслей промышленности. Применение редкоземельных магнитострикционных материалов в современной военной промышленности в основном включает следующие аспекты:

8.1 Сонар

Общая частота излучения сонара выше 2 кГц, но низкочастотный сонар ниже этой частоты имеет свои особые преимущества: чем ниже частота, тем меньше затухание, тем дальше распространяется звуковая волна и тем меньше влияет на экранирование подводного эха. Гидролокаторы, изготовленные из материала Терфенол-Д, могут отвечать требованиям высокой мощности, малого объема и низкой частоты, поэтому они получили быстрое развитие.

8.2 Электромеханические преобразователи

В основном используется для небольших устройств управляемого действия - исполнительных механизмов. В том числе с точностью управления, достигающей нанометрового уровня, а также сервонасосов, систем впрыска топлива, тормозов и т. д. Используется для военных автомобилей, военных самолетов и космических аппаратов, военных роботов и т. д.

8.3 Датчики и электронные устройства

Такие как карманные магнитометры, датчики для обнаружения смещения, силы и ускорения, а также настраиваемые устройства на поверхностных акустических волнах. Последние используются для фазовых датчиков в шахтах, гидролокаторов и компонентов хранения в компьютерах.

9. Другие материалы

Другие материалы, такие какредкоземельныйлюминесцентные материалы,редкоземельныйМатериалы для хранения водорода, редкоземельные гигантские магниторезистивные материалы,редкоземельныймагнитные охлаждающие материалы иредкоземельныйМагнитооптические материалы для хранения информации успешно применяются в современных военных целях, значительно повышая боевую эффективность современного оружия. Например,редкоземельныйЛюминесцентные материалы успешно применяются в приборах ночного видения. В зеркалах ночного видения редкоземельные фосфоры преобразуют фотоны (энергию света) в электроны, которые усиливаются через миллионы маленьких отверстий в плоскости оптоволоконного микроскопа, отражаясь назад и вперед от стенки, высвобождая больше электронов. Некоторые редкоземельные фосфоры на хвостовой части преобразуют электроны обратно в фотоны, поэтому изображение можно увидеть с помощью окуляра. Этот процесс похож на процесс на экране телевизора, гдередкоземельныйФлуоресцентный порошок излучает определенное цветное изображение на экран. Американская промышленность обычно использует пентоксид ниобия, но для успешного ночного видения редкоземельный элементлантанявляется важнейшим компонентом. Во время войны в Персидском заливе многонациональные силы использовали эти очки ночного видения, чтобы снова и снова наблюдать за целями иракской армии в обмен на маленькую победу.

10. Заключение

Развитиередкоземельныйпромышленность эффективно способствовала всестороннему прогрессу современных военных технологий, а совершенствование военных технологий также способствовало успешному развитиюредкоземельныйпромышленность. Я считаю, что с быстрым развитием мировой науки и техники,редкоземельныйПродукция будет играть большую роль в развитии современных военных технологий с ее особыми функциями и принесет огромные экономические и выдающиеся социальные выгодыредкоземельныйсама отрасль.