יישום חומרי אדמה נדירים בטכנולוגיה צבאית מודרנית

יישום שלחומר אדמה נדירS בטכנולוגיה צבאית מודרנית

כחומר פונקציונלי מיוחד, כדור הארץ הנדיר, המכונה "בית האוצר" של חומרים חדשים, יכול לשפר מאוד את האיכות והביצועים של מוצרים אחרים, והוא ידוע כ"וויטמין "של התעשייה המודרנית. זה לא נמצא רק בשימוש נרחב בתעשיות מסורתיות כמו מטלורגיה, תעשייה פטרוכימית, קרמיקה זכוכית, מסתובבת צמר, עור וחקלאות, אלא גם ממלאת תפקיד הכרחי בתחומי חומרים כמו פלואורסצנטיות, מגנטיות, רמה של לייזר, רמה של סיב-אופטי, אנרגיה אחסון מימן, סופרקונטריביות, וכיוון של רמה של רמה של אופיס, אופיס, אופיזציה של אופי, מכשירים, אלקטרוניקה, חלל, תעשייה גרעינית וכו '. טכנולוגיות אלה יושמו בהצלחה בטכנולוגיה צבאית, ומקדמות מאוד את פיתוח הטכנולוגיה הצבאית המודרנית.

התפקיד המיוחד שמילאו חומרים חדשים של כדור הארץ נדיר בטכנולוגיה צבאית מודרנית משך את תשומת ליבם של ממשלות ומומחים ממדינות שונות, כמו שהוא רשום כמרכיב מרכזי בפיתוח תעשיות היי-טק וטכנולוגיה צבאית על ידי מחלקות רלוונטיות בארצות הברית, יפן ומדינות אחרות.

הקדמה קצרה עם אדמות נדירות ומערכת היחסים שלהם עם ההגנה הצבאית והלאומית

באופן קפדני, הכליסודות אדמה נדיריםיש שימושים צבאיים מסוימים, אך התפקיד הקריטי ביותר בתחום ההגנה הלאומית והצבא צריך להיות יישום של טווח לייזר, הדרכת לייזר, תקשורת לייזר ותחומים אחרים.

 יישום פלדת אדמה נדירה וברזל יצוק נודולי בטכנולוגיה צבאית מודרנית

 1.1 יישום פלדת אדמה נדירה בטכנולוגיה צבאית מודרנית

תפקידיו כוללים טיהור, שינוי וסגסוגת, בעיקר כולל פילוי, דה -אוקסידציה והסרת גז, ומבטלים את ההשפעה של זיהומים מזיקים של נקודת התכה, זיקוק התבואה והמבנה, המשפיעים על נקודת המעבר של הפלדה של הפלדה, ושיפור יכולת ההתקשות ותכונותיו המכניות. אנשי המדע והטכנולוגיה הצבאיים פיתחו חומרים אדמה נדירים רבים המתאימים לשימוש בכלי נשק על ידי שימוש במאפיין זה של כדור הארץ הנדיר.

 1.1.1 פלדת שריון

 כבר בתחילת שנות השישים, תעשיית הנשק של סין החלה במחקר על יישום אדמות נדירות בפלדת שריון ופלדת אקדחים, והניבה ברציפות פלדת שריון נדירה של כדור הארץ כמו 601, 603 ו- 623, והתייחסה לעידן חדש בו התבססו חומרי גלם מרכזיים בייצור הטנקים של סין.

 1.1.2 פלדת פחמן אדמה נדירה

באמצע שנות השישים הוסיפה סין אלמנטים אדמה נדירים של 0.05% לפלדת הפחמן המקורית באיכות גבוהה כדי לייצר פלדת פחמן אדמה נדירה. ערך ההשפעה הרוחבי של פלדת כדור הארץ הנדירה הזו עלה ב 70% ל 100% בהשוואה לפלדת הפחמן המקורית, וערך ההשפעה ב -40 ℃ גדל כמעט פעמיים. מחסנית הקוטר הגדול העשויה מפלדה זו הוכחה באמצעות בדיקות ירי בטווח הירי כדי לעמוד במלוא הדרישות הטכניות. נכון לעכשיו, סין הושלמה והוכנסה לייצור, והשיגה את המשאלה ארוכת השנים של סין להחליף נחושת בפלדה בחומרי מחסנית.

 1.1.3 אדמה נדירה מפלדה מנגן גבוהה ופלדת יצוק אדמה נדירה

פלדת המנגן הגבוהה האדמה הנדירה משמשת לייצור נעלי מסלול טנקים, ופלדת יצוק האדמה הנדירה משמשת לייצור כנפי הזנב, בלם לוע ותותחנים חלקים מבניים של סאבוט בפיזור שריון במהירות גבוהה, שיכולים להפחית את נהלי העיבוד, לשפר את קצב הניצול של הפלדה ולהשיג אינדיקטורים טקטיים וטכניים.

בעבר, החומרים ששימשו לגופי הטיל הקדמיים בסין היו עשויים ברזל יצוק נוקשה למחצה עם ברזל חזיר באיכות גבוהה שנוספו עם 30% עד 40% פלדת גרוטאות. בשל חוזקו הנמוך, שבירות גבוהה, מספר שברים יעילים נמוכים ולא חדים לאחר פיצוץ וכוח הריגה חלש, הופר פעם התפתחות גוף הטיל הקדמי הקדמי. מאז 1963 יוצרו קליברי פגזי מרגמה שונים באמצעות ברזל רקיע אדמה נדיר, מה שהגדיל את תכונותיהם המכניות פי 1-2, הכפיל את מספר השברים היעילים וחידד את החדות של השברים, והעצים מאוד את כוח ההרג שלהם. המספר האפקטיבי של השברים ורדיוס ההרג האינטנסיבי של סוג מסוים של מעטפת תותח וקליפת אקדח שדה העשוי מחומר זה בסין הם מעט טובים יותר מאלו של פגזי פלדה.

יישום סגסוגות אדמה נדירות לא ברזליות כמו מגנזיום ואלומיניום בטכנולוגיה צבאית מודרנית

 כדור הארץ הנדיריש פעילות כימית גבוהה ורדיוס אטומי גדול. כאשר זה מתווסף למתכות לא ברזליות ולסגסוגותיהן, הוא יכול לעדן דגנים, למנוע הפרדה, גזז, הסרת טומאה וטיהור, ולשפר את המבנה המתכת, כדי להשיג את המטרה המקיפה של שיפור התכונות המכניות, התכונות הפיזיקליות ותכונות העיבוד. עובדי חומרים בבית ומחוצה לה פיתחו סגסוגות מגנזיום אדמות נדירות חדשות, סגסוגות אלומיניום, סגסוגות טיטניום וסגסוגות -על באמצעות נכס זה של כדור הארץ הנדיר. מוצרים אלה היו בשימוש נרחב בטכנולוגיות צבאיות מודרניות כמו מטוסי קרב, מטוסי תקיפה, מסוקים, רכבי אוויר בלתי מאוישים ולווייני טילים.

2.1 סגסוגת מגנזיום אדמה נדירה

סגסוגות מגנזיום אדמה נדירותבעלי חוזק ספציפי גבוה, יכול להפחית את משקל המטוסים, לשפר את הביצועים הטקטיים ולהיות סיכויי יישום רחבים. סגסוגות המגנזיום הנדירות של כדור הארץ שפותחו על ידי חברת תעשיית התעופה של סין (להלן AVIC) כוללות כ -10 כיתות של סגסוגות מגנזיום יצוקות וסגסוגות מגנזיום מעוותות, שרבות מהן שימשו בייצור ובעלות איכות יציבה. לדוגמה, ZM 6 סגסוגת מגנזיום יצוקה עם ניאודימיום מתכת אדמה נדיר, שכן התוסף העיקרי הורחב לשימוש לחלקים חשובים כמו מארזי הפחתה אחוריים של מסוק, צלעות כנף קרב ולוחות לחץ עופרת רוטור עבור גנרטורים של 30 קילוואט. סגסוגת המגנזיום הגבוהה של כדור הארץ הנדירה BM 25 שפותחה במשותף על ידי AVIC Corporation ותאגיד מתכות לא ברזל החליף כמה סגסוגות אלומיניום בעוצמה בינונית, והוא הוחל במטוסי השפעה.

2.2 סגסוגת טיטניום אדמה נדירה

בתחילת שנות השבעים, מכון בייג'ינג לחומרים אווירונאוטיים (המכונה מכון החומרים האוויריים) החליף מעט אלומיניום וסיליקון עם סריום מתכת אדמה נדירה (CE) בסגסוגות טיטניום TI-A1-Mo, והגביל את המשקעים של שלבי שבירה ושיפור התנגדות החום של סגסוגתו תוך שיפור היציבות התרמית שלו. על בסיס זה פותח פותח סגסוגת טיטניום בטמפרטורה גבוהה בעלת ביצועים גבוהים המכיל Cerium. בהשוואה לסגסוגות בינלאומיות דומות, יש לה יתרונות מסוימים מבחינת חוזק התנגדות לחום וביצועי התהליכים. מארז המדחס המיוצר איתו משמש למנוע W PI3 II, עם הפחתה במשקל של 39 ק"ג לכלי טיס ועלייה ביחס הדחף למשקל של 1.5%. בנוסף, הפחתת שלבי העיבוד בכ -30% השיגה יתרונות טכניים וכלכליים משמעותיים, ומילאה את הפער בשימוש במארזי טיטניום יצוקים למנועי תעופה בסין ב -500 ℃. מחקרים הראו כי ישנם חלקיקי תחמוצת Cerium קטנים במיקרו -מבנה של סגסוגת ZT3 המכילה Cerium. Cerium משלב חלק של חמצן בסגסוגת ליצירת קשיות עקשן וגבוהתחמוצת אדמה נדירהחומר, CE2O3. חלקיקים אלה מפריעים לתנועת הניתוחים בתהליך עיוות הסגסוגת, ומשפרים את הביצועים בטמפרטורה הגבוהה של הסגסוגת. Cerium לוכד חלק של זיהומי גז (במיוחד בגבולות התבואה), מה שעלול לחזק את הסגסוגת תוך שמירה על יציבות תרמית טובה. זהו הניסיון הראשון ליישם את התיאוריה של חיזוק נקודת המומס הקשה בסגסוגות טיטניום יצוקות. בנוסף, המכון לחומרים אווירונאוטיים פיתח יציב וזולתחמוצת yttrium (iii)חול ואבקה דרך שנים של מחקר וטכנולוגיית טיפול במינרליזציה מיוחדת בתהליך יציקת הדיוק של פתרון סגסוגת טיטניום. זה הגיע לרמה טובה יותר מבחינת כוח הכבידה הספציפי, הקשיות והיציבות לנוזל טיטניום, והראה יתרונות גדולים יותר בהתאמת ובקרת הביצועים של slurry מעטפת. היתרון המצטיין של השימושתחמוצת yttrium (iii)מעטפת לייצור יציקות טיטניום היא שתחתית כי איכות היציקה ורמת התהליך שווים לתהליך הציפוי של טונגסטן, יציקות סגסוגת טיטניום דקות יותר מאשר ניתן לייצר את תהליך הציפוי של טונגסטן. נכון לעכשיו, תהליך זה נעשה שימוש נרחב בייצור יציקות מטוסים, מנוע ואזרחים שונים.

2.3 סגסוגת אלומיניום אדמה נדירה

סגסוגת האלומיניום העמידה בפני חום עמידה בחום HZL206 שפותחה על ידי AVIC היא בעלת תכונות מכניות בטמפרטורה גבוהה וטמפרטורת חדר בהשוואה לסגסוגות זרות המכילות ניקל, והגיעה לרמה המתקדמת של סגסוגות דומות בחו"ל. הוא משמש כיום כשסתום עמיד בפני לחץ למסוקים ומטוסי קרב עם טמפרטורת עבודה של 300 ℃, מחליף סגסוגות פלדה וטיטניום. המשקל המבני הופחת והוכנס לייצור המוני. חוזק המתיחה של סיליקון אדמה נדיר סיליקון סגסוגת ZL117 היפראוטקטי ב 200-300 ℃ עולה על זה של סגסוגות בוכנה מערב גרמנית KS280 ו- KS282. התנגדות השחיקה שלו גבוהה פי 4-5 מזו של סגסוגות בוכנה נפוצות ZL108, עם מקדם קטן של התרחבות ליניארית ויציבות ממדית טובה. הוא שימש באביזרי תעופה KY-5, מדחסי אוויר של KY-7, ובוכנות מנוע דגם תעופה. הוספת יסודות אדמה נדירים לסגסוגות אלומיניום משפרת משמעותית את המיקרו -מבנה ותכונות מכניות. מנגנון הפעולה של יסודות אדמה נדירים בסגסוגות אלומיניום הוא: היווצרות התפלגות מפוזרת, כאשר תרכובות אלומיניום קטנות ממלאות תפקיד משמעותי בחיזוק השלב השני; תוספת של יסודות כדור הארץ נדירים ממלאת תפקיד קתרזיס מתנודד, ובכך מפחיתה את מספר הנקבוביות בסגסוגת ומשפרת את ביצועי הסגסוגת; תרכובות אלומיניום אדמה נדירות משמשות כגרעינים הטרוגניים לשכלול דגנים ושלבים אאוטקטיים, והם גם שינוי; יסודות אדמה נדירים מקדמים היווצרות ועידון שלבים עשירים בברזל, ומפחיתים את השפעותיהם המזיקות. α - כמות התמיסה המוצקה של הברזל ב- A1 פוחתת עם עליית תוספת האדמה הנדירה, אשר מועילה גם לשיפור החוזק והפלסטיות.

יישום חומרי בעירה נדירים של כדור הארץ בטכנולוגיה צבאית מודרנית

3.1 מתכות אדמה נדירות טהורות

מתכות אדמה נדירות טהורות, בשל תכונותיה הכימיות הפעילות, מועדות להגיב עם חמצן, גופרית וחנקן ליצירת תרכובות יציבות. כאשר הם נתונים לחיכוך אינטנסיבי והשפעה, ניצוצות יכולים להצית חומרים דליקים. לכן, כבר בשנת 1908, הוא נעשה לצור. נמצא כי מבין 17 אלמנטים אדמה נדירים, שישה אלמנטים, כולל סריום, לנטנום, ניאודימיום, פראזודימיום, סמריום ויטריום, יש ביצועי הצתה טובים במיוחד. אנשים יצרו נשק תבערה שונים על בסיס תכונות ההצתה של מתכות אדמה נדירות. לדוגמה, טיל "מארק 82" האמריקני של 227 ק"ג משתמש בספינות מתכת אדמה נדירות, אשר לא רק מייצרות אפקטים של הרג נפיץ אלא גם בהשפעות בהצתה. ראש הנפת "דעיכה" באוויר-קרקע בארה"ב מצויד ב -108 מוטות ריבועי מתכת אדמה נדירים כמו ספינות, ומחליף כמה שברים טרומיים. בדיקות פיצוץ סטטיות הראו כי יכולתו להצית דלק תעופה גבוה ב -44% מזו של אלה שלא היו מסודרים.

3.2 מתכות אדמה נדירות מעורבות

בגלל המחיר הגבוה של טהורמתכת אדמה נדירהS, מתכות אדמה נדירות בעלות נמוכה נמצאות בשימוש נרחב בכלי נשק בעירה במדינות שונות. חומר הבעירה המתכת הנדיר הנדיר הנדיר נטען במעטפת המתכת בלחץ גבוה, עם צפיפות חומר הבעירה של (1.9 ~ 2.1) × 103 ק"ג/מ"ק, מהירות בעירה 1.3-1.5 מ '/ש', קוטר להבה של כ 500 מ"מ, וטמפרטורת להבה עד 1715-2000 ℃. לאחר הבעירה, הגוף ליבון נשאר חם יותר מחמש דקות. במהלך הפלישה לווייטנאם, הצבא האמריקני השתמש משגרים כדי לשגר רימון הצתה של 40 מ"מ, שהיה מלא בטנה מתנשאת העשויה מתכת אדמה נדירה מעורבת. לאחר שהתפוצץ השלד, כל שבר עם רירית מתנשאים יכול להצית את היעד. באותה תקופה, הייצור החודשי של הפצצה הגיע ל -200000 סיבובים, עם מקסימום 260000 סיבובים.

3.3 סגסוגות בעירה אדמה נדירות

סגסוגת הבעירה הנדירה של כדור הארץ עם משקל של 100 גרם יכולה להקים 200 ~ 3000 סוגים, המכסים שטח גדול, השווה לרדיוס ההרג של תחמושת שריון-פירסינג ושילוב שריון. לפיכך, פיתוח תחמושת רב -פונקציונלית עם כוח בעירה הפך לאחד הכיוונים העיקריים של פיתוח תחמושת בבית ומחוצה לה. עבור תחמושת תחמושת שריון ופירסינג שריון, הביצועים הטקטיים שלהם מחייבים כי לאחר פירוק השריון של מיכל האויב, הם יכולים להצית את הדלק והתחמושת שלהם כדי להרוס את הטנק לחלוטין. עבור רימונים, זה נדרש להצית אספקה ​​צבאית ומתקנים אסטרטגיים בטווח ההרג שלהם. דווח כי מכשיר תבערה מתכת אדמה נדיר מפלסטיק המיוצר בארצות הברית עשוי ניילון מזוין סיבי זכוכית עם מחסנית סגסוגת אדמה נדירה מעורבת בפנים, שיש לה השפעה טובה יותר כנגד דלק תעופה ומטרות דומות.

יישום חומרי אדמה נדירים בהגנה צבאית וטכנולוגיה גרעינית

4.1 יישום בטכנולוגיית הגנה צבאית

לאלמנטים נדירים של כדור הארץ יש תכונות עמידות בפני קרינה. המרכז הלאומי לחתך נויטרונים של ארצות הברית יצר שני סוגים של צלחות בעובי של 10 מ"מ על ידי שימוש בחומרים פולימריים כחומר הבסיס, עם או בלי תוספת של יסודות אדמה נדירים, לבדיקות הגנת קרינה. התוצאות מראות כי השפעת מיגון הנויטרונים התרמיים של חומרי פולימר אדמה נדירים טובה פי 5-6 מזו של חומרי פולימר נדירים של אדמה נדירים. ביניהם, חומרי האדמה הנדירים עם SM, EU, GD, DY ואלמנטים אחרים יש את ספיגת הנויטרונים הגדולה ביותר וחתך את אפקט לכידת הנויטרונים הטוב. נכון לעכשיו, היישומים העיקריים של חומרי הגנת קרינת כדור הארץ נדירים בטכנולוגיה צבאית כוללים את ההיבטים הבאים.

4.1.1 מיגון קרינה גרעיני

ארצות הברית משתמשת ב -1% בורון ו -5% אלמנטים אדמה נדיריםגאדוליניום, סמריוםוכןLanthanumלייצור בטון הוכחת קרינה בעובי 600 מ"מ להגן על מקור נויטרון הביקוע של כור בריכת השחייה. צרפת פיתחה חומר הגנה על קרינת אדמה נדירה על ידי הוספת בוריד, תרכובת אדמה נדירה או סגסוגת אדמה נדירה לגרפיט כחומר הבסיס. המילוי של חומר מיגון מורכב זה נדרש להיות מופץ באופן שווה ולהפוך לחלקים טרומיים, המונחים סביב ערוץ הכור על פי הדרישות השונות של אזור המגן.

4.1.2 מיגון קרינה תרמית של מיכל

זה מורכב מארבע שכבות פורניר, בעובי כולל של 5-20 ס"מ. השכבה הראשונה עשויה מפלסטיק מזוין של סיבי זכוכית, עם אבקה אורגנית שנוספה עם 2% תרכובות אדמה נדירות כמילוי לחסימת נויטרונים מהירים ולספוג נויטרונים איטיים; השכבות השנייה והשלישית מוסיפות גרפיט בורון, קלקר ואלמנטים אדמה נדירים המהווים 10% מכלל המילוי בראשון כדי לחסום נויטרונים באנרגיה ביניים ולספוג נויטרונים תרמיים; השכבה הרביעית משתמשת בגרפיט במקום סיבי זכוכית, ומוסיפה 25% תרכובות אדמה נדירות לספיגת נויטרונים תרמיים.

4.1.3 אחרים

יישום ציפויים עמידים בפני קרינת אדמה נדירים על טנקים, אוניות, מקלטים וציוד צבאי אחר יכול להיות בעל השפעה עמידה בקרינה.

4.2 יישום בטכנולוגיה גרעינית

תחמוצת אדמה נדירה של אדמה (III) יכולה לשמש כבול דליק של דלק אורניום בכור מים רותח (BWR). בין כל האלמנטים, לגאדוליניום יש את היכולת החזקה ביותר לספוג נויטרונים, עם כ- 4600 יעדים לאטום. כל אטום גדוליניום טבעי סופג בממוצע 4 נויטרונים לפני הכישלון. כאשר מעורבבים באורניום הניתן לבלידה, גאדוליניום יכול לקדם בעירה, להפחית את צריכת האורניום ולהגדיל את תפוקת האנרגיה. שלא כמו בורון קרביד,תחמוצת גאדוליניום (III)אינו מייצר Deuterium, תוצר לוואי מזיק. זה יכול להתאים גם לדלק האורניום ולחומר הציפוי שלו בתגובה גרעינית. היתרון בשימוש בגאדוליניום במקום בורון הוא שניתן לערבב ישירות את גאדוליניום עם אורניום כדי למנוע התרחבות מוט דלק גרעינית. על פי הסטטיסטיקה, ישנם 149 כורים גרעיניים המתוכננים להיבנות ברחבי העולם, 115 מהם כורים בלחץ המשתמשיםאוזן נדירh תחמוצת גאדוליניום (III).סמריום אדמה נדיר,אירופה, ודיספרוזיון שימשו כבולני נויטרונים אצל כורים למגדלי נויטרונים. כדור הארץ הנדירyttriumיש חתך לכידה קטן בנויטרונים ויכול לשמש כחומר צינור לכורים מלח מותכים. נייר הכסף הדק שנוסף עם גאדוליניום אדמה נדיר ודיספרוזיון יכול לשמש כגלאי שדה נויטרונים בהנדסת תעשיית תעופה וחלל וגרעין, ניתן להשתמש בכמות קטנה של תוליאום אדמה נדיר וארביום כחומר היעד של גנרטור נויטרון צינור אטום, וכרמט אטום אדמה נדיר ברזל סרמט ברזל כדי להכין לוחית תמיכה משופרת. גאדוליניום אדמה נדיר יכול לשמש גם כתוסף ציפוי למניעת קרינת פצצת נויטרונים, ורכבים משוריינים המצופים בציפוי מיוחד המכיל תחמוצת גדוליניום יכולים למנוע קרינת נויטרונים. אדמה נדירה ytterbium משמשת בציוד למדידת לחץ קרקע הנגרם כתוצאה מפיצוצים גרעיניים תת קרקעיים. כאשר אדמה נדירה ytterbium נתון בכוח, ההתנגדות עולה, וניתן להשתמש בשינוי ההתנגדות לחישוב הלחץ המופעל. ניתן להשתמש בקשר בין נייר גדוליניום אדמה נדיר שהופקד ושזור עם אלמנט רגיש למתח כדי למדוד לחץ גרעיני גבוה.

יישום של 5 חומרי מגנט קבועים נדירים באדמה בטכנולוגיה צבאית מודרנית

חומר המגנט הקבוע של כדור הארץ הנדיר, המכונה הדור החדש של המלך המגנטי, הוא כיום החומר המגנט הקבוע המקיף ביותר ביצועים קבועים. יש לו תכונות מגנטיות גבוהות פי מאה מהפלדה המגנטית המשמשת בציוד צבאי בשנות השבעים. נכון לעכשיו זה הפך לחומר חשוב בתקשורת טכנולוגית אלקטרונית מודרנית. הוא משמש בצינור הגל הנוסע ובמחזרות בלווייני אדמה מלאכותיים, מכ"ם והיבטים אחרים. לכן יש לזה משמעות צבאית חשובה.

מגנטים של SMCO ומגנטים של NDFEB משמשים להתמקד בקרן אלקטרונים במערכת ההדרכה של הטילים. מגנטים הם מכשירי המיקוד העיקריים של קרן האלקטרונים, המעבירים נתונים למשטח הבקרה של הטיל. ישנם כ 5-10 פאונד (2.27-4.54 ק"ג) מגנטים בכל מכשיר הנחיות המתמקד של הטיל. בנוסף, מגנטים אדמה נדירים משמשים גם לנהיגה במנועים ולסיבוב הגה של הגה#מטוסים של טילים מודרכים. היתרונות שלהם הם מגנטיות חזקה יותר ומשקל קל יותר מאשר המגנטים המקוריים של Al Ni Co.

יישום חומרי לייזר אדמה נדירים בטכנולוגיה צבאית מודרנית

לייזר הוא סוג חדש של מקור אור שיש לו מונוכרומטיות טובה, כיוון וקוהרנטיות, ויכול להשיג בהירות גבוהה. חומרי לייזר לייזר ואדמה נדירים נולדו בו זמנית. עד כה, כ- 90% מחומרי הלייזר כוללים אדמות נדירות. לדוגמה, yttrium aluminum garnet גביש הוא לייזר בשימוש נרחב שיכול להשיג תפוקת כוח גבוהה רציפה בטמפרטורת החדר. היישום של לייזרים במצב מוצק בצבא המודרני כולל את ההיבטים הבאים.

6.1 טווח לייזר

גרנט האלומיניום של הניאודימיום המסומם yttrium התפתח בארצות הברית, בריטניה, צרפת, גרמניה ומדינות אחרות יכול למדוד מרחק של 4000 ~ 20000 מ 'ברמת דיוק של 5 מ'. מערכות הנשק כמו ה- MI האמריקני, הנמר השני של גרמניה, Lecler בצרפת, סוג 90 של יפן, Mekava של ישראל, והטנק האחרון של Challenger 2 British, כולם משתמשים בסוג זה של טווח לייזר. נכון לעכשיו, מדינות מסוימות מפתחות דור חדש של מגני טווח לייזר במדינה מוצקה לבטיחות עיניים אנושיות, עם אורכי גל הפעלה שנעים בין 1.5 ל -2.1 מיקרומטר מ '. ארצות הברית וחברת הלייזר הבינלאומית השתמשו גם במשותף בלייזר ה- yttrium yttrium lithium fluoride של ארביום ופיתח אורך גל של 1.73 מיקרומטר טווח לייזר של לייזר של 1.73 מיקרומטר וחיילים מאובזרים מאוד. אורך הגל של הלייזר של מגני הטווח הצבאיים של סין הוא 1.06 מיקרומטר, שנע בין 200 ל 7000 מ '. בהשקת רקטות ארוכות טווח, טילים ולווייני תקשורת מבחן, סין השיגה נתונים חשובים במדידת טווח באמצעות תיאודוליט טלוויזיה בלייזר.

6.2 הנחיות לייזר

פצצות מודרכות לייזר משתמשות בלייזרים להדרכת סופניים. היעד מוקרן באמצעות לייזר ND · yag הפולט עשרות פולסים לשנייה. הפולסים מקודדים, ופולסים הקלים יכולים להנחות את תגובת הטילים, ובכך למנוע הפרעות מהשקת טילים ומכשולים שנקבעו על ידי האויב. לדוגמה, פצצת הגלישה הצבאית של ארה"ב GBV-15 בשם "פצצה חכמה". באופן דומה, ניתן להשתמש בו גם לייצור פגזים מודרכים בלייזר.

6.3 תקשורת לייזר

בנוסף ל- ND · YAG יכול לשמש לתקשורת לייזר, תפוקת הלייזר של ליתיום טטרה ניודימיום (III) גביש פוספט (LNP) מקוטב וקל למודולציה. זה נחשב לאחד מחומרי המיקרו לייזר המבטיחים ביותר, המתאימים למקור אור לתקשורת סיבים אופטיים, וצפוי להיות מיושם באופטיקה משולבת ותקשורת חלל. בנוסף, גביש יחיד של yttrium ברזל (y3fe5o12) יכול לשמש כמכשירי גל מגנטוסטטיים שונים על ידי תהליך שילוב מיקרוגל, מה שהופך את המכשירים לשילוב וממוזרים, ויש להם יישומים מיוחדים בשלט מרחוק רדאר וטלמטריה, ניווט ומאמירים אלקטרוניים.

היישום של 7 חומרים מוליכים -על נדירים של כדור הארץ בטכנולוגיה צבאית מודרנית

כאשר חומר נמוך מטמפרטורה מסוימת, מתרחשת התופעה כי ההתנגדות היא אפס, כלומר מוליכות -על. הטמפרטורה היא הטמפרטורה הקריטית (TC). מוליכי -על הם אנטי -סגנים. כאשר הטמפרטורה נמוכה מהטמפרטורה הקריטית, מוליכי העל דוחים כל שדה מגנטי שמנסה ליישם עליהם. זה מה שמכונה אפקט מייסנר. הוספת יסודות אדמה נדירים לחומרים מוליכים -על יכולה להגדיל מאוד את הטמפרטורה הקריטית TC. זה קידם מאוד את הפיתוח והיישום של חומרים מוליכים -על. בשנות השמונים, ארצות הברית, יפן ומדינות מפותחות אחרות הוסיפו ברציפות כמות מסוימת של Lanthanum, yttrium, Europium, Erbium ותחמוצות אדמה נדירות אחרות לתחמוצת בריום ונחושת (II) תחמוצת, שהיו מעורבות, לחוצות וסינורות ליצירת חומרים קרמיים מוליכים -על, מה שהופך את היישום הנרחב של טכנולוגיית העל, במיוחד ביישומים צבאיים יותר.

7.1 מעגלים משולבים מוליכים -על

בשנים האחרונות מדינות זרות ערכו מחקר על יישום טכנולוגיית מוליך -על במחשבים אלקטרוניים, ופיתחו מעגלים משולבים מוליכים -על באמצעות חומרי קרמיקה מוליכים -על. אם מעגל משולב זה משמש לייצור מחשבים מוליכים -על, לא רק שיש לו גודל קטן, משקל קל, והוא נוח לשימוש, אלא יש גם מהירות מחשוב 10 עד 100 מהירה יותר ממחשבי מוליכים למחצה