Примена на ретки материјали за земја во современата воена технологија

Примена наРедок материјал на Земјатаво модерната воена технологија

Како посебен функционален материјал, ретка земја, позната како „богатство на богатството“ на нови материјали, може значително да го подобри квалитетот и перформансите на другите производи и е позната како „витамин“ на модерната индустрија. Не само што се користи само во традиционалните индустрии, како што се металургија, петрохемиска индустрија, стаклена керамика, вртење на волна, кожа и земјоделство, туку исто така игра неопходна улога во полињата на материјали, како што се флуоресценција, магнетизам, ласер, влакна-оптички комуникација, енергија за складирање на водород, суперпроводливост, и др. Инструмент, електроника, воздушна вселена, нуклеарна индустрија, итн. Овие технологии успешно се применуваат во воената технологија, во голема мерка промовирајќи го развојот на современата воена технологија.

Специјалната улога што ја играат ретката Земја нови материјали во современата воена технологија широко го привлекоа вниманието на владите и експертите од различни земји, како што се наведени како клучен елемент во развојот на високо-технолошката индустрија и воената технологија од релевантните оддели во Соединетите држави, Јапонија и други земји.

Краток вовед во ретки Земји и нивните односи со воената и националната одбрана

Строго кажано, ситеретки елементи на земјатаИмајте одредени воени намени, но најкритичната улога во националната одбрана и воените полиња треба да биде примената на ласерско опсег, ласерско водство, ласерска комуникација и други полиња.

 Примена на редок Земјински челик и нодуларно леано железо во модерната воена технологија

 1.1 Примена на редок Земјински челик во модерната воена технологија

Неговите функции вклучуваат прочистување, модификација и легирање, главно вклучително и десулфуризација, деоксидација и отстранување на гас, елиминирање на влијанието на ниските точки на топење штетни нечистотии, рафинирање на жито и структура, влијае на фазата на транзиција на челикот и подобрување на неговата цврстина и механички својства. Персоналот на воената наука и технологијата разви многу ретки материјали за земја погодни за употреба во оружје со користење на овој имот на ретка земја.

 1.1.1 Оклоп челик

 Уште во раните 1960 -ти, кинеската индустрија за оружје започна со истражување за примена на ретки земјини во оклопниот челик и пиштол челик, а последователно произведе редок челик на оклоп на земја, како што се 601, 603 и 623, што влегуваше во нова ера каде клучните суровини во кинеската производство на резервоарот се засноваа на домашен терен.

 1.1.2 Редок јаглероден челик на Земјата

Во средината на 1960-тите, Кина додаде 0,05% ретки елементи на земјата на оригиналниот висококвалитетен јаглероден челик за производство на редок јаглероден челик. Латералната вредност на влијанието на овој редок Земјински челик се зголеми за 70% на 100% во однос на оригиналниот јаглероден челик, а вредноста на влијанието на -40 ℃ се зголеми за скоро двапати. Касетата со голем дијаметар направен од овој челик е докажан преку тестови за стрелање во опсегот на стрелање за целосно исполнување на техничките барања. Во моментов, Кина е финализирана и ставена во производство, постигнувајќи долгогодишна желба на Кина да го замени бакарот со челик во материјалите за кертриџ.

 1.1.3 Ретка Земја со висок манган челик и редок челик од Земјата

Ретката земја со висок манган челик се користи за производство на чевли за резервоари, а реткиот челик со леана од земја се користи за производство на крилјата на опашката, сопирачката на муцката и артилериските структурни делови на голема брзина на распрснување на оклопот, отфрлајќи го саботата, што може да ги намали процедурите за обработка, да ја подобри стапката на употреба на челик и да се постигне тактички и технички индикатори.

Во минатото, материјалите што се користат за проектилните тела на предните комори во Кина беа изработени од полу-цврсто леано железо со висококвалитетно свинско железо додадено со 30% до 40% старо челик. Поради неговата мала јачина, високата кршливост, нискиот и не острите на ефективни фрагменти по експлозијата и слабата моќ за убивање, развојот на телото на предната комора на проектилот некогаш беше спречен. Од 1963 г. Ефективниот број на фрагменти и интензивно убивање радиус на одреден вид топче и пиштол школка направена од овој материјал во Кина е малку подобар од оние на челични школки.

Примена на не-ферозни ретки легури на земјата, како што се магнезиум и алуминиум во модерната воена технологија

 Ретка земјаима висока хемиска активност и голем атомски радиус. Кога се додава на не-ферозни метали и нивни легури, може да ги рафинира зрната, да спречи сегрегација, дегирање, отстранување на нечистотии и прочистување и подобрување на металографската структура, со цел да се постигне сеопфатна цел за подобрување на механичките својства, физички својства и својства на обработка. Работниците на материјали дома и во странство развија нови ретки легури на магнезиум, алуминиумски легури, легури на титаниум и супералои со употреба на оваа сопственост на ретка земја. Овие производи се широко користени во современите воени технологии, како што се борбени авиони, напад со авиони, хеликоптери, беспилотни воздушни возила и ракетни сателити.

2.1 Ретка легура на магнезиум на Земјата

Ретки легури на магнезиум на Земјатаимаат висока специфична јачина, може да ја намалат тежината на авионите, да ги подобрат тактичките перформанси и да имаат широки изгледи за примена. Ретките легури на магнезиум на Земјата, развиени од корпорацијата за авијациска индустрија во Кина (во понатамошниот текст како AVIC) вклучуваат приближно 10 одделенија легури на леани магнезиум и деформирани легури на магнезиум, од кои многу се користени во производство и имаат стабилен квалитет. На пример, легурата на магнезиум ZM 6 со редок метален неодимиум како главен додаток е проширен за да се користи за важни делови, како што се задни задно намалување на хеликоптерот, ребра на борбени крилја и плочи за притисок на роторот за генератори од 30 kW. Ретката Земја со висока јачина на магнезиум легура БМ 25 заеднички развиена од АВИЦ Корпорејшн и нефророзна корпорација Металс замени некои легури на алуминиумска средна сила и се применува во авионите на влијанието.

2,2 ретка земја од титаниум легура

Во раните 1970-ти, Институтот за аеронаутички материјали во Пекинг (наведен како Институт за аеронаутички материјали) замени некои алуминиум и силикон со редок метален цериум на земјата (CE) во титаниумските легури на титаниум, со ограничување на врнежите на кршливи фази и подобрување на отпорот на топлина на легурата, додека исто така ја подобруваат својата терминална стабилност. Врз основа на ова, развиен е високо-перформанси со висока перформанси со висока температура на титаниум ZT3 што содржи цериум. Во споредба со слични меѓународни легури, има одредени предности во однос на јачината на отпорноста на топлина и перформансите на процесите. Комбинираната обвивка произведена со неа се користи за моторот W PI3 II, со намалување на тежината од 39 кг на авион и зголемување на односот на навлегување до тежина од 1,5%. Покрај тоа, намалувањето на чекорите за обработка за околу 30% постигна значителни технички и економски придобивки, пополнувајќи го јазот во употребата на леани титаниумски обвивки за авијациските мотори во Кина на 500. Истражувањата покажаа дека постојат мали честички на цериум оксид во микроструктурата на легурата ZT3 што содржи цериум. Цериумот комбинира дел од кислород во легурата за да формира огноотпорна и висока цврстинаредок оксид на земјатаМатеријал, CE2O3. Овие честички го попречуваат движењето на дислокациите за време на процесот на деформација на легурата, подобрувајќи ги високо-температурните перформанси на легурата. Цериумот фаќа дел од нечистотиите на гас (особено во границите на житото), што може да ја зајакне легурата додека одржува добра термичка стабилност. Ова е прв обид да се примени теоријата на тешка засилување на солените точки во легурите на екипите на титаниум. Покрај тоа, Институтот за аеронаутички материјали се разви стабилно и ефтиноYttrium (III) оксидПесок и прав преку години на истражување и специјална технологија за третман на минерализација во процесот на прецизно кастинг решение за легура на титаниум. Таа достигна подобро ниво во однос на специфична тежина, цврстина и стабилност на титаниумската течност и покажа поголеми предности во прилагодувањето и контролирањето на перформансите на кашеста маса на школка. Извонредна предност на користењетоYttrium (III) оксидШколка за производство на кастинг на титаниум е дека под услов квалитетот на кастинг и нивото на процесот да биде еквивалентно на процесот на обложување на волфрам, може да се произведе леања на титаниум потенки од процесот на обложување на волфрам. Во моментов, овој процес е широко користен во производството на разни авиони, мотори и цивилни кастинг.

2,3 ретка алуминиумска алуминиумска алуминиум

Алуминиумската легура отпорна на топлина HZL206 развиена од AVIC има супериорни механички својства на висока температура и собна температура во споредба со странските легури кои содржат никел и го достигна напредното ниво на слични легури во странство. Сега се користи како вентил отпорен на притисок за хеликоптери и борбени авиони со работна температура од 300 ℃, заменувајќи ги легурите на челик и титаниум. Структурната тежина е намалена и е ставена во масовно производство. Јачината на затегнување на ретката алуминиумска алуминиум силикон хипереутик ZL117 легура на 200-300 ℃ ја надминува онаа на легурите на клипот на Западна германски јазик KS280 и KS282. Неговата отпорност на абење е 4-5 пати поголема од онаа на најчесто користените легури на клипот ZL108, со мал коефициент на линеарна експанзија и добра димензионална стабилност. Се користи во додатоци за авијација KY-5, компресори за воздух KY-7 и клипови на мотори за авијација. Додавањето ретки елементи на земјата во алуминиумските легури значително ги подобрува микроструктурата и механичките својства. Механизмот на дејствување на ретки елементи на земјата во алуминиумските легури е: формирање на дисперзирана дистрибуција, со мали алуминиумски соединенија кои играат значајна улога во зајакнувањето на втората фаза; Додавањето на ретки елементи на Земјата игра улогата на катарза што ја намалуваат, со што се намалува бројот на порите во легурата и подобрувањето на перформансите на легурата; Ретки соединенија на алуминиум на Земјата служат како хетерогени јадра за рафинирање на зрна и еутектички фази, а исто така се и модификатор; Ретките елементи на Земјата го промовираат формирањето и рафинирањето на фазите богати со железо, намалувајќи ги нивните штетни ефекти. α— Цврстата количина на железо во А1 се намалува со зголемувањето на реткото додавање на земјата, што е исто така корисно за подобрување на јачината и пластичноста.

Примена на ретки материјали за согорување на земјата во модерната воена технологија

3.1 Чисти ретки метали на Земјата

Чистите ретки метали на земјата, како резултат на нивните активни хемиски својства, се склони да реагираат со кислород, сулфур и азот за да формираат стабилни соединенија. Кога се подложени на интензивно триење и влијание, искри можат да запалат запаливи материи. Затоа, уште во 1908 година, тој беше направен во Флинт. Откриено е дека меѓу 17 ретки елементи на Земјата, шест елементи, вклучително и цериум, лантанум, неодимиум, прасеодимиум, самариум и yttrium, имаат особено добри перформанси на подметнување пожар. Луѓето направија разни запалени оружја засновани врз својствата на подметнување пожар на ретки метали на Земјата. На пример, американската ракета „Марк 82“ од 227 кг користи ретки облоги на метални метали, кои не само што произведуваат експлозивни ефекти за убиство, туку и ефекти од подметнување пожар. Ракетата „Ман од амортизација“ на САД до земја, е опремена со 108 ретки метални метални квадратни шипки како облоги, заменувајќи неколку префабрикувани фрагменти. Тестовите за статички експлозии покажаа дека неговата способност да го запали авијациското гориво е 44% поголема од онаа на нелинираните.

3.2 Мешани ретки метали на Земјата

Поради високата цена на чистатаредок метал на ЗемјатаS, нискобуџетни композитни ретки метали на Земјата се користат во оружје за согорување во разни земји. Композитниот редок агент за согорување на метал на земја е натоварен во металната обвивка под висок притисок, со густина на агент за согорување од (1,9 ~ 2,1) × 103 кг/м3, брзина на согорување 1,3-1,5 m/s, дијаметар на пламен од околу 500 mm и температура на пламен до 1715-2000 ℃. По согорувањето, блескавото тело останува жешко повеќе од 5 минути. За време на инвазијата на Виетнам, американската војска користеше фрлачи за лансирање граната од 40мм подметнување пожари, која беше исполнета со запалена обвивка изработена од мешан редок метал на Земјата. Откако експлодира проектилот, секој фрагмент со запалена обвивка може да ја запали целта. Во тоа време, месечното производство на бомбата достигна 200000 рунди, со максимум 260000 рунди.

3.3 Ретки легури на согорување на земјата

Ретката легура на согорувањето на земјата со тежина од 100g може да формира 200 ~ 3000 поттикнувања, што опфаќа голема површина, што е еквивалентно на убиствениот радиус на муниција за муниција и пирсинг на оклоп. Затоа, развојот на мултифункционална муниција со моќ на согорување стана една од главните насоки за развој на муниција дома и во странство. За проектилот за муниција и пирсинг на оклопување со оклоп, нивните тактички перформанси бараат откако ќе го пробијат оклопот на непријателскиот резервоар, тие можат да го запалат своето гориво и муниција за целосно да го уништат резервоарот. За гранати, се бара да се запалат воените материјали и стратешките капацитети во рамките на нивниот опсег на убиства. Пријавено е дека пластичен редок метал -метал запален уред направен во Made во САД е изработен од стаклени влакна засилени најлон со мешан редок кертриџ за легура на земја внатре, што има подобар ефект против авијациското гориво и слични цели.

Примена на ретки материјали за земја во воена заштита и нуклеарна технологија

4.1 Примена во технологија за воена заштита

Ретките елементи на земјата имаат својства отпорни на зрачење. Националниот центар за неутронски пресек на Соединетите Држави направи два вида плочи со дебелина од 10 мм со употреба на полимерни материјали како основен материјал, со или без додавање на ретки елементи на Земјата, за тестови за заштита на зрачење. Резултатите покажуваат дека термичкиот ефект на заштитување на неутроните на ретки полимерни материјали е 5-6 пати подобар од оној на ретки полимерни материјали без земја. Меѓу нив, ретките материјали на Земјата со СМ, ЕУ, ГД, ДИ и други елементи имаат најголем пресек на апсорпција на неутрони и добар ефект на фаќање на неутрони. Во моментов, главните апликации на ретки материјали за заштита на зрачење на Земјата во воената технологија ги вклучуваат следниве аспекти.

4.1.1 Заштита на нуклеарно зрачење

Соединетите држави користат 1% бор и 5% ретки елементи на ЗемјатаГадолиниум, СамариумиЛантанумДа се ​​направи бетон со доказ за зрачење со дебелина од 600 мм за заштита на изворот на неутрон на фисија на реакторот за базен. Франција разви редок материјал за заштита на зрачење на Земјата со додавање на борид, ретко соединение на Земјата или ретка легура на земјата на графит како основен материјал. Пополнувачот на овој композитен заштитен материјал се бара да биде рамномерно дистрибуиран и да се направи во префабрикувани делови, кои се поставени околу каналот на реакторот според различните барања на заштитната област.

4.1.2 Термичко зрачење на резервоарот

Се состои од четири слоја на фурнир, со вкупна дебелина од 5-20 см. Првиот слој е изработен од пластика засилена со стаклени влакна, при што неоргански прав додаден е со 2% ретки соединенија на земјата како полнила за блокирање на брзи неутрони и апсорпција на бавни неутрони; Вториот и третиот слој додаваат боронски графит, полистирен и ретки елементи на Земјата кои учествуваат со 10% од вкупниот филер во првиот за да ги блокираат неутроните на средната енергија и да ги апсорбираат термичките неутрони; Четвртиот слој користи графит наместо стаклено влакно, и додава 25% ретки соединенија на Земјата за да ги апсорбираат термичките неутрони.

4.1.3 Други

Примената на ретки облоги отпорни на зрачење на Земјата на резервоари, бродови, засолништа и друга воена опрема може да има ефект отпорен на зрачење.

4.2 Примена во нуклеарна технологија

Ретка земја yttrium (III) оксид може да се користи како запалив абсорбер на горивото на ураниум во реакторот на врела вода (BWR). Меѓу сите елементи, Гадолиниумот има најсилна способност да апсорбира неутрони, со приближно 4600 цели по атом. Секој природен атом на гадолиниум апсорбира во просек 4 неутрони пред неуспехот. Кога се меша со фисибилен ураниум, гадолиниумот може да промовира согорување, да ја намали потрошувачката на ураниум и да го зголеми производството на енергија. За разлика од боронот карбид,Гадолиниум (III) оксидне произведува деутериум, штетен нуспроизвод. Може да одговара и на горивото на ураниум и со материјалот за обложување во нуклеарна реакција. Предноста на користењето на гадолиниумот наместо бор е тоа што гадолиниумот може директно да се меша со ураниумот за да се спречи проширување на шипката за нуклеарно гориво. Според статистиката, има 149 нуклеарни реактори планирани да бидат изградени низ целиот свет, од кои 115 се реактори на вода под притисокРетки Ертh Гадолиниум (III) оксид.Ретка земја самариум,Европа, и диспрозиумот се користат како неутронски абсорбери во реакторите на одгледувачи на неутрони. Ретка земјаyttriumИма мал пресек на фаќање во неутрони и може да се користи како материјал за цевки за реактори на стопена сол. Тенката фолија додадена со ретка земја гадолиниум и диспрозиум може да се користи како детектор на неутронски терен во инженерството на воздушната и нуклеарната индустрија, може да се користи мала количина на ретка земја Тулиум и Ербиум, бидејќи може да се користи цел материјал за запечатена табела за контрола на реакторот. Ретката земја гадолиниум може да се користи и како додаток на облогата за да се спречи зрачење на неутронски бомби, а оклопните возила обложени со специјална обвивка што содржи гадолиниум оксид може да спречи зрачење на неутрон. Ретката земја ytterbium се користи во опрема за мерење на стрес на земја предизвикан од подземни нуклеарни експлозии. Кога ретката земја ytterbium е подложена на сила, отпорот се зголемува, а промената на отпорот може да се користи за да се пресмета применетиот притисок. Поврзувањето на ретката земја гадолиниумска фолија депонирана и испреплетена со елемент чувствителен на стрес може да се користи за мерење на висок нуклеарен стрес.

Примена на 5 ретки материјали за постојан магнет во современата воена технологија

Реткиот материјал за постојан магнет на ретката земја, познат како нова генерација на магнетски крал, во моментов е познат највисок сеопфатен перформанс постојан материјал за магнет. Има повеќе од 100 пати поголеми магнетни својства од магнетниот челик што се користи во воената опрема во 1970 -тите. Во моментов, таа стана важен материјал во модерната електронска технологија комуникација. Се користи во цевки за патувања и циркулатори во вештачки сателити на Земјата, радари и други аспекти. Затоа, има важно воено значење.

SMCO магнети и NDFEB магнети се користат за фокусирање на електронски зрак во системот за водство на ракети. Магнетите се главните уреди за фокусирање на електронскиот зрак, кои ги пренесуваат податоците на контролната површина на ракетата. Постојат приближно 5-10 фунти (2,27-4,54 кг) магнети во секој уред за насочување на ракетата. Покрај тоа, ретки магнети на Земјата се користат и за возење мотори и ротирање на кормилото#авиони руди на водени ракети. Нивните предности се посилни магнетизам и полесна тежина од оригиналните магнети на Ал Ни Ко.

Примена на ретки ласерски материјали на Земјата во модерната воена технологија

Ласерот е нов вид извор на светлина кој има добра монохромичност, режија и кохерентност и може да постигне голема осветленост. Ласерските и ретки ласерски материјали на Земјата се родени истовремено. Досега, приближно 90% од ласерските материјали вклучуваат ретки Земји. На пример, yttrium алуминиум гарнет кристал е широко користен ласер кој може да добие континуирано производство на голема моќност на собна температура. Примената на ласери со цврста состојба во современата војска ги вклучува следниве аспекти.

6.1 Ласер што се движи

Неодимиумскиот допиран yttrium aluminum garnet развиен во Соединетите држави, Велика Британија, Франција, Германија и други земји може да измери растојание од 4000 ~ 20000 m со точност од 5 m. Системите за оружје, како што се САД, Германија Леопард Втори, Францускиот Леклер, Јапонија Тип 90, Израелската Мекава и најновиот резервоар за британски Челинџер 2 го користат овој вид ласерски опсег. Во моментов, некои земји развиваат нова генерација на цврсти државни ласерски опсези за безбедност на човекот, при што оперативните бранови должини се движат од 1,5 до 2,1 μ M. Рачниот ласерски опсег на ласерски опсег развиен од страна на Соединетите држави и Обединетото Кралство користејќи го Holmium Doped Yttrium lithium flituride ласер, има работен опсег од 2,06 μ m, Ranging до 3000 m. Соединетите држави и меѓународната ласерска компанија, исто така, заеднички го користеа ласерскиот ласерски флуорид на erbium-doped Yttrium и развија бранова должина од ласерски опсег на 1,73 μm и силно опремени трупи. Ласерската бранова должина на воените воени опсези на Кина е 1,06 μm, која се движи од 200 до 7000 м. При лансирање ракети со долг дострел, ракети и сателити за тестирање комуникација, Кина добила важни податоци во мерењето на опсегот преку ласерскиот телевизор Теодолит.

6.2 Ласерско водство

Водените бомби со ласер користат ласери за терминални насоки. Целта е озрачена со ласер на YAG што испушта десетици пулсирања во секунда. Пулсите се кодираат, а светлосните пулсирања можат да го водат ракетен одговор, а со тоа да се спречи мешање од ракетно лансирање и пречки поставени од непријателот. На пример, американската воена GBV-15 Glide бомба наречена „Паметна бомба“. Слично на тоа, може да се користи и за производство на ласерски водени школки.

6.3 Ласерска комуникација

Покрај ND · YAG може да се користи за ласерска комуникација, ласерскиот излез на литиум тетра неодимиум (III) фосфат кристал (LNP) е поларизиран и лесен за модулирање. Се смета дека е еден од најперспективните микро ласерски материјали, погоден за извор на светлина на комуникација со оптички влакна и се очекува да се примени во интегрирана оптика и вселенска комуникација. Покрај тоа, единечен кристал Yttrium Iron (Y3FE5O12) може да се користи како разни уреди за магнетостатски површински бранови со процес на интеграција со микробранови, што ги прави уредите интегрирани и минијатурирани и има специјални апликации во далечинскиот управувач со радари и телеметрија, навигација и електронски контрамерки.

Примената на 7 ретки материјали за суперпроводници на Земјата во модерната воена технологија

Кога материјалот е помал од одредена температура, феноменот дека отпорот е нула, односно се јавува суперпроводливост. Температурата е критична температура (ТЦ). Суперпроводниците се антимагнети. Кога температурата е пониска од критичната температура, суперпроводниците го одвраќаат секое магнетно поле што се обидува да се примени за нив. Ова е таканаречениот ефект на Meissner. Додавањето ретки елементи на Земјата на суперпроводливи материјали може во голема мерка да ја зголеми критичната температура TC. Ова во голема мерка го промовираше развојот и примената на суперпроводните материјали. Во осумдесеттите години на минатиот век, Соединетите држави, Јапонија и другите развиени земји последователно додадоа одредена количина на лантанум, yttrium, europium, erbium и други ретки оксиди на Земјата на бариум оксид и бакар (II) оксидни соединенија, кои беа мешани, притиснати и синтетирани за да формираат суперпроводници на керамички материјали, со широка примена на суперконкции технологии, особено во воени апликации.

7.1 Интегрирани кола

Во последниве години, странските земји спроведоа истражување за примена на технологија за суперпроводници во електронски компјутери и развиени суперпроводливи интегрирани кола со употреба на суперпроводливи керамички материјали. Ако ова интегрирано коло се користи за производство на суперпроводливи компјутери, тој не само што има мала големина, мала тежина и е погодно за употреба, туку има и брзина на компјутери 10 до 100 пати побрзо од полупроводничките компјутери