การประยุกต์ใช้วัสดุหายากในเทคโนโลยีการทหารสมัยใหม่

การประยุกต์วัสดุโลกหายากในเทคโนโลยีการทหารสมัยใหม่

ในฐานะที่เป็นวัสดุที่ใช้งานได้พิเศษโลกหายากหรือที่รู้จักกันในชื่อ "บ้านสมบัติ" ของวัสดุใหม่สามารถปรับปรุงคุณภาพและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ได้อย่างมากและเป็นที่รู้จักกันในนาม "วิตามิน" ของอุตสาหกรรมสมัยใหม่ มันไม่เพียง แต่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมดั้งเดิมเช่นโลหะวิทยา, อุตสาหกรรมปิโตรเคมี, เซรามิกแก้ว, การปั่นผ้าขนสัตว์, หนังและการเกษตร แต่ยังมีบทบาทที่ขาดไม่ได้ในทุ่งวัสดุของวัสดุเช่นการเรืองแสงแม่เหล็ก, การพัฒนาของไฟเบอร์ออปติก อิเล็กทรอนิกส์, การบินและอวกาศ, อุตสาหกรรมนิวเคลียร์ ฯลฯ เทคโนโลยีเหล่านี้ประสบความสำเร็จในเทคโนโลยีการทหารส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยีทางทหารที่ทันสมัยอย่างมาก

บทบาทพิเศษที่เล่นโดยวัสดุใหม่ของ Rare Earth ในเทคโนโลยีการทหารสมัยใหม่ได้ดึงดูดความสนใจของรัฐบาลและผู้เชี่ยวชาญจากประเทศต่าง ๆ เช่นถูกระบุว่าเป็นองค์ประกอบสำคัญในการพัฒนาอุตสาหกรรมไฮเทคและเทคโนโลยีทางทหารโดยแผนกที่เกี่ยวข้องในสหรัฐอเมริกาญี่ปุ่นและประเทศอื่น ๆ

การแนะนำสั้น ๆ เกี่ยวกับโลกหายากและความสัมพันธ์ของพวกเขากับการป้องกันทางทหารและชาติ

พูดอย่างเคร่งครัดทั้งหมดองค์ประกอบของโลกหายากมีการใช้งานทางทหารบางอย่าง แต่บทบาทที่สำคัญที่สุดในการป้องกันประเทศและเขตทหารควรเป็นแอปพลิเคชันของเลเซอร์การแนะนำเลเซอร์การสื่อสารด้วยเลเซอร์และสาขาอื่น ๆ

 การประยุกต์ใช้เหล็กกล้าหายากและเหล็กหล่อเป็นก้อนกลมในเทคโนโลยีการทหารสมัยใหม่

 1.1 การประยุกต์ใช้เหล็กกล้าหายากในเทคโนโลยีการทหารสมัยใหม่

ฟังก์ชั่นของมันรวมถึงการทำให้บริสุทธิ์การดัดแปลงและการผสมส่วนใหญ่รวมถึง desulfurization, deoxidation และการกำจัดก๊าซ, การกำจัดอิทธิพลของจุดหลอมละลายต่ำที่เป็นอันตราย, การกลั่นธัญพืชและโครงสร้างส่งผลกระทบต่อจุดเปลี่ยนเฟสของเหล็กและการปรับปรุงความทนทานและคุณสมบัติเชิงกล บุคลากรวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีทหารได้พัฒนาวัสดุโลกหายากจำนวนมากที่เหมาะสมสำหรับใช้ในอาวุธโดยใช้คุณสมบัติของโลกหายากนี้

 1.1.1 เกราะเหล็ก

 เร็วเท่าต้นทศวรรษ 1960 อุตสาหกรรมอาวุธของจีนเริ่มทำการวิจัยเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้ดินหายากในเกราะเหล็กและเหล็กกล้าปืนและผลิตเหล็กเกราะเกราะดินหายากอย่างต่อเนื่องเช่น 601, 603 และ 623 นำไปสู่ยุคใหม่ที่วัตถุดิบสำคัญในการผลิตถังของจีน

 1.1.2 เหล็กกล้าคาร์บอนของหายาก Earth

ในช่วงกลางทศวรรษ 1960 จีนได้เพิ่มองค์ประกอบของโลกหายาก 0.05% ลงในเหล็กกล้าคาร์บอนคุณภาพสูงดั้งเดิมเพื่อผลิตเหล็กกล้าคาร์บอนที่หายาก มูลค่าผลกระทบด้านข้างของเหล็กกล้าหายากนี้เพิ่มขึ้น 70% เป็น 100% เมื่อเทียบกับเหล็กกล้าคาร์บอนดั้งเดิมและค่าผลกระทบที่ -40 ℃เพิ่มขึ้นเกือบสองครั้ง คาร์ทริดจ์เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ที่ทำจากเหล็กนี้ได้รับการพิสูจน์ผ่านการทดสอบการถ่ายภาพในช่วงการถ่ายภาพเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดทางเทคนิคอย่างเต็มที่ ปัจจุบันจีนได้รับการสรุปและนำไปสู่การผลิตบรรลุความปรารถนาอันยาวนานของจีนในการแทนที่ทองแดงด้วยเหล็กในวัสดุตลับหมึก

 1.1.3 สตีลแมงกานีสสูงของโลกหายากและเหล็กหล่อโลกหายาก

สตีลแมงกานีสสูงของโลกหายากใช้ในการผลิตรองเท้าแทร็กถังและเหล็กหล่อโลกหายากใช้ในการผลิตปีกหางเบรกปากกระบอกปืนและส่วนโครงสร้างของปืนใหญ่ของการจงทิ้งเกราะความเร็วสูงซึ่งสามารถลดขั้นตอนการประมวลผลได้ปรับปรุงอัตราการใช้เหล็ก

ในอดีตวัสดุที่ใช้สำหรับร่างกระสุนปืนด้านหน้าในประเทศจีนทำจากเหล็กหล่อกึ่งแข็งพร้อมเหล็กหมูคุณภาพสูงที่เพิ่มด้วยเหล็กกล้าเหล็ก 30% ถึง 40% เนื่องจากความแข็งแรงต่ำความเปราะบางสูงจำนวนชิ้นส่วนที่มีประสิทธิภาพต่ำและไม่คมชัดหลังจากการระเบิดและพลังการฆ่าที่อ่อนแอการพัฒนาร่างกายกระสุนปืนด้านหน้าถูกขัดขวาง ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2506 มีการผลิตกระสุนปืนครกต่าง ๆ ได้รับการผลิตโดยใช้ธาตุเหล็กที่มีความเหนียวของโลกหายากซึ่งเพิ่มคุณสมบัติเชิงกลของพวกเขาด้วย 1-2 ครั้งเพิ่มจำนวนชิ้นส่วนที่มีประสิทธิภาพและเพิ่มความคมชัดของชิ้นส่วนเพิ่มพลังการฆ่าของพวกเขาอย่างมาก จำนวนชิ้นส่วนที่มีประสิทธิภาพและรัศมีการฆ่าอย่างเข้มข้นของเปลือกปืนใหญ่และเปลือกปืนกิ่งที่ทำจากวัสดุนี้ในประเทศจีนนั้นดีกว่าเปลือกเหล็กเล็กน้อย

การประยุกต์ใช้โลหะผสมดินหายากที่ไม่เป็นเหล็กเช่นแมกนีเซียมและอลูมิเนียมในเทคโนโลยีการทหารสมัยใหม่

 โลกหายากมีกิจกรรมทางเคมีสูงและรัศมีอะตอมขนาดใหญ่ เมื่อมีการเพิ่มเข้าไปในโลหะที่ไม่ใช่เหล็กและโลหะผสมของพวกเขามันสามารถปรับแต่งธัญพืชป้องกันการแยกการ degassing การกำจัดสิ่งเจือปนและการทำให้บริสุทธิ์และปรับปรุงโครงสร้างโลหะเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ที่ครอบคลุมในการปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลคุณสมบัติทางกายภาพและคุณสมบัติการประมวลผล คนงานวัสดุทั้งในและต่างประเทศได้พัฒนาโลหะผสมแมกนีเซียมหายากโลกใหม่อัลลอยอลูมิเนียมอัลลอยไทเทเนียมและซูเปอร์อัลลอยโดยใช้คุณสมบัติของโลกหายากนี้ ผลิตภัณฑ์เหล่านี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีการทหารที่ทันสมัยเช่นเครื่องบินขับไล่เครื่องบินจู่โจมเฮลิคอปเตอร์ยานพาหนะทางอากาศที่ไม่มีคนขับและดาวเทียมขีปนาวุธ

2.1 โลหะผสมแมกนีเซียม Earth Rare

โลหะผสมแมกนีเซียมโลกหายากมีความแข็งแรงที่เฉพาะเจาะจงสูงสามารถลดน้ำหนักเครื่องบินปรับปรุงประสิทธิภาพทางยุทธวิธีและมีโอกาสในการใช้งานในวงกว้าง โลหะผสมแมกนีเซียม Earth Rare Earth ที่พัฒนาโดย China Aviation Industry Corporation (ต่อไปนี้เรียกว่า AVIC) รวมถึงโลหะผสมแมกนีเซียมที่มีระดับประมาณ 10 เกรดและโลหะผสมแมกนีเซียมที่มีรูปร่างผิดปกติซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตและมีคุณภาพที่มั่นคง ตัวอย่างเช่นโลหะผสมแมกนีเซียม ZM 6 ที่มี Neodymium โลหะหายากเนื่องจากสารเติมแต่งหลักได้รับการขยายเพื่อใช้สำหรับชิ้นส่วนสำคัญเช่นปลอกลดหลังเฮลิคอปเตอร์ด้านหลังซี่โครงปีกเครื่องบินรบและแผ่นความดันตะกั่วของโรเตอร์สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 30 กิโลวัตต์ แมกนีเซียมอัลลอยด์แมกนีเซียมอัลลอยด์ที่หายาก BM 25 ได้รับการพัฒนาร่วมกันโดย Avic Corporation และ Nonferrous Metals Corporation ได้แทนที่โลหะผสมอลูมิเนียมความแข็งแรงปานกลางและถูกนำไปใช้ในเครื่องบิน Impact

2.2 โลหะผสมไทเทเนียมดินหายาก

ในช่วงต้นทศวรรษ 1970 สถาบันการบินของกรุงปักกิ่ง (เรียกว่าสถาบันวัสดุการบิน) แทนที่อลูมิเนียมและซิลิกอนบางส่วนด้วยเมทัลเมทัลเมทัลเมอร์เมทัล (CE) ใน Ti-A1-Mo Titanium อัลลอยด์ บนพื้นฐานนี้อัลลอยไทเทเนียมอุณหภูมิสูงที่มีประสิทธิภาพสูงนั้นได้รับการพัฒนาขึ้น เมื่อเทียบกับโลหะผสมระหว่างประเทศที่คล้ายกันมันมีข้อได้เปรียบบางประการในแง่ของความแข็งแรงของความต้านทานความต้านทานความร้อนและประสิทธิภาพของกระบวนการ ปลอกคอมเพรสเซอร์ที่ผลิตขึ้นด้วยเครื่องยนต์ W PI3 II โดยลดน้ำหนักลง 39 กิโลกรัมต่อเครื่องบินและเพิ่มอัตราส่วนน้ำหนักต่อน้ำหนัก 1.5% นอกจากนี้การลดขั้นตอนการประมวลผลประมาณ 30% ได้รับผลประโยชน์ทางเทคนิคและเศรษฐกิจอย่างมีนัยสำคัญเติมช่องว่างในการใช้ปลอกไทเทเนียม Cast สำหรับเครื่องยนต์การบินในประเทศจีนที่ 500 ℃ การวิจัยแสดงให้เห็นว่ามีอนุภาคซีเรียมออกไซด์ขนาดเล็กในโครงสร้างจุลภาคของโลหะผสม ZT3 ที่มีซีเรียม ซีเรียมรวมส่วนหนึ่งของออกซิเจนในโลหะผสมเพื่อสร้างวัสดุทนไฟและความแข็งสูงออกไซด์ดินหายากวัสดุ CE2O3 อนุภาคเหล่านี้ขัดขวางการเคลื่อนไหวของการเคลื่อนที่ในระหว่างกระบวนการเปลี่ยนรูปโลหะผสมเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูงของโลหะผสม ซีเรียมจับส่วนหนึ่งของสิ่งสกปรกของก๊าซ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ขอบเขตของเมล็ด) ซึ่งอาจเสริมความแข็งแกร่งให้กับโลหะผสมในขณะที่รักษาเสถียรภาพทางความร้อนที่ดี นี่เป็นความพยายามครั้งแรกในการใช้ทฤษฎีการเสริมความแข็งแกร่งของจุดละลายที่ยากลำบากในโลหะผสมไทเทเนียม นอกจากนี้สถาบันวัสดุการบินได้พัฒนาเสถียรและราคาถูกyttrium (III) ออกไซด์ทรายและผงผ่านการวิจัยเป็นเวลาหลายปีและเทคโนโลยีการบำบัดแร่พิเศษในกระบวนการหล่อโลหะผสมไทเทเนียม มันมีระดับที่ดีขึ้นในแง่ของแรงโน้มถ่วงความแข็งและความมั่นคงที่เฉพาะเจาะจงกับของเหลวไทเทเนียมและแสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่มากขึ้นในการปรับและควบคุมประสิทธิภาพของสารละลายเปลือก ข้อได้เปรียบที่โดดเด่นของการใช้งานyttrium (III) ออกไซด์เชลล์เพื่อผลิตการหล่อไทเทเนียมคือภายใต้เงื่อนไขที่ว่าคุณภาพการหล่อและระดับกระบวนการเทียบเท่ากับกระบวนการเคลือบทังสเตนการหล่อโลหะผสมไทเทเนียมบางกว่ากระบวนการเคลือบทังสเตนสามารถผลิตได้ ในปัจจุบันกระบวนการนี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเครื่องบินเครื่องยนต์และการหล่อพลเรือน

2.3 อัลลอยอลูมิเนียม Earth Rare Earth

โลหะผสมอลูมิเนียมที่ทนต่อความร้อน HZL206 ที่พัฒนาโดย AVIC มีคุณสมบัติเชิงกลอุณหภูมิสูงและอุณหภูมิห้องที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับโลหะผสมต่างประเทศที่มีนิกเกิลและถึงระดับอัลลอยด์ที่คล้ายกันในต่างประเทศ ตอนนี้มันถูกใช้เป็นวาล์วทนความดันสำหรับเฮลิคอปเตอร์และเครื่องบินขับไล่ไอพ่นด้วยอุณหภูมิการทำงาน 300 ℃แทนที่เหล็กและโลหะผสมไทเทเนียม น้ำหนักโครงสร้างลดลงและได้รับการผลิตเป็นจำนวนมาก ความต้านทานแรงดึงของอะลูมิเนียมอลูมิเนียมที่หายากของโลกซิลิคอนอัลลอยด์ ZL117 ที่ 200-300 ℃เกินกว่าโลหะผสมลูกสูบเยอรมันตะวันตก KS280 และ KS282 ความต้านทานการสึกหรอของมันสูงกว่าอัลลอยลูกสูบที่ใช้กันทั่วไป 4-5 เท่า ZL108 โดยมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นขนาดเล็กและเสถียรภาพมิติที่ดี มันถูกใช้ในอุปกรณ์การบิน KY-5, KY-7 Air Compressors และ Pistons เครื่องยนต์ของเครื่องยนต์การบิน การเพิ่มองค์ประกอบของโลกหายากให้กับโลหะผสมอลูมิเนียมช่วยเพิ่มโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติเชิงกลอย่างมีนัยสำคัญ กลไกการออกฤทธิ์ขององค์ประกอบของหายากในโลหะผสมอลูมิเนียมคือ: การก่อตัวของการกระจายที่กระจายตัวโดยมีสารประกอบอลูมิเนียมขนาดเล็กมีบทบาทสำคัญในการเสริมสร้างระยะที่สอง การเพิ่มองค์ประกอบของโลกหายากมีบทบาทในการลดทอนความเป็นไปได้ซึ่งจะช่วยลดจำนวนรูขุมขนในโลหะผสมและปรับปรุงประสิทธิภาพของโลหะผสม สารประกอบอลูมิเนียมโลกหายากทำหน้าที่เป็นนิวเคลียสที่แตกต่างกันเพื่อปรับแต่งธัญพืชและเฟสยูเทคติกและยังเป็นตัวดัดแปลง องค์ประกอบของโลกหายากส่งเสริมการก่อตัวและการปรับแต่งเฟสที่อุดมไปด้วยเหล็กลดผลกระทบที่เป็นอันตราย α— ปริมาณสารละลายที่เป็นของแข็งใน A1 ลดลงเมื่อเพิ่มการเพิ่มของโลกหายากซึ่งเป็นประโยชน์สำหรับการปรับปรุงความแข็งแรงและความเป็นพลาสติก

การประยุกต์ใช้วัสดุการเผาไหม้ของหายากในเทคโนโลยีการทหารสมัยใหม่

3.1 โลหะหายากบริสุทธิ์

โลหะหายากของโลกหายากเนื่องจากคุณสมบัติทางเคมีที่ใช้งานอยู่มีแนวโน้มที่จะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนซัลเฟอร์และไนโตรเจนเพื่อสร้างสารประกอบที่มีเสถียรภาพ เมื่ออยู่ภายใต้แรงเสียดทานและผลกระทบที่รุนแรงประกายไฟสามารถจุดไฟสารไวไฟได้ ดังนั้นเร็วเท่าที่ 2451 มันถูกสร้างเป็นหินเหล็กไฟ พบว่าในบรรดาองค์ประกอบของโลกหายาก 17 ชิ้นองค์ประกอบหกอย่างรวมถึงซีเรียม, แลนทาเนียม, นีโอไดเมียม, praseodymium, samarium และ yttrium มีประสิทธิภาพการลอบวางเพลิงที่ดีเป็นพิเศษ ผู้คนสร้างอาวุธก่อความไม่สงบต่าง ๆ ตามคุณสมบัติการลอบวางเพลิงของโลหะหายาก ตัวอย่างเช่นขีปนาวุธ "Mark 82" 227 กิโลกรัมใช้ขีปนาวุธโลหะหายากซึ่งไม่เพียง แต่สร้างเอฟเฟกต์การฆ่าระเบิดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงผลการลอบวางเพลิงด้วย จรวดจรวดจรวด "Damping Man" ของสหรัฐอเมริกานั้นติดตั้งแท่งสแควร์โลหะหายาก 108 แท่งเป็นแผ่นรองลงมาแทนที่ชิ้นส่วนสำเร็จรูปบางส่วน การทดสอบการระเบิดแบบคงที่ได้แสดงให้เห็นว่าความสามารถในการจุดไฟเชื้อเพลิงการบินนั้นสูงกว่าการใช้งานที่ไม่ได้อยู่ 44%

3.2 โลหะหายากผสม

เนื่องจากราคาสูงของบริสุทธิ์โลหะหายากS, โลหะหายากคอมโพสิตต้นทุนต่ำมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอาวุธเผาไหม้ในประเทศต่างๆ สารประกอบการเผาไหม้โลหะหายากของหายากจะถูกโหลดลงในเปลือกโลหะภายใต้แรงดันสูงโดยมีความหนาแน่นของสารเผาไหม้ (1.9 ~ 2.1) × 103 กิโลกรัม/m3 ความเร็วการเผาไหม้ 1.3-1.5 m/s เส้นผ่านศูนย์กลางเปลวไฟประมาณ 500 มม. และอุณหภูมิเปลวไฟสูงถึง 1715-2000 ℃ หลังจากการเผาไหม้ร่างกายของหลอดไส้ยังคงร้อนนานกว่า 5 นาที ในระหว่างการรุกรานของเวียดนามทหารสหรัฐฯใช้ปืนกลเพื่อเปิดตัวระเบิดน่อง 40 มม. ซึ่งเต็มไปด้วยซับในที่ทำจากโลหะหายากผสม หลังจากที่กระสุนปืนระเบิดแต่ละชิ้นส่วนที่มีซับในจุดติดไฟสามารถจุดไฟเป้าหมายได้ ในเวลานั้นการผลิตระเบิดรายเดือนถึง 200000 รอบโดยสูงสุด 260000 รอบ

3.3 โลหะผสมเผาไหม้ดินหายาก

โลหะผสมการเผาไหม้ของหายาก Earth ที่มีน้ำหนัก 100 กรัมสามารถสร้างขึ้นได้ 200 ~ 3000 Kindlings ครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่ซึ่งเทียบเท่ากับรัศมีการฆ่าของกระสุนเกราะเจาะเกราะและกระสุนปืนเจาะเกราะ ดังนั้นการพัฒนาของกระสุนอเนกประสงค์ด้วยพลังการเผาไหม้ได้กลายเป็นหนึ่งในทิศทางหลักของการพัฒนากระสุนทั้งในและต่างประเทศ สำหรับกระสุนปืนเกราะและเกราะเจาะกระสุนปืนการแสดงทางยุทธวิธีของพวกเขาต้องการให้หลังจากเจาะเกราะของถังศัตรูพวกเขาสามารถจุดไฟและกระสุนของพวกเขาเพื่อทำลายถังอย่างสมบูรณ์ สำหรับการระเบิดจะต้องจุดประกายเสบียงทางทหารและสิ่งอำนวยความสะดวกเชิงกลยุทธ์ภายในระยะการสังหาร มีรายงานว่าอุปกรณ์ก่อความไม่สงบของแผ่นโลหะหายากพลาสติกที่ผลิตใน Made in USA ทำจากไนลอนเสริมเส้นใยแก้วที่มีคาร์ทริดจ์ผสมดินหายากด้านในซึ่งมีผลดีกว่าเชื้อเพลิงการบินและเป้าหมายที่คล้ายกัน

การประยุกต์ใช้วัสดุหายากในการคุ้มครองทางทหารและเทคโนโลยีนิวเคลียร์

4.1 การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีคุ้มครองทหาร

องค์ประกอบของโลกหายากมีคุณสมบัติที่ทนต่อรังสี ศูนย์กลางของนิวตรอนแห่งชาติของสหรัฐอเมริกาได้ทำแผ่นสองชนิดที่มีความหนา 10 มม. โดยใช้วัสดุพอลิเมอร์เป็นวัสดุพื้นฐานโดยมีหรือไม่มีองค์ประกอบของโลกหายากสำหรับการทดสอบการป้องกันรังสี ผลการวิจัยพบว่าผลการป้องกันนิวตรอนความร้อนของวัสดุพอลิเมอร์โลกหายากนั้นดีกว่าวัสดุพอลิเมอร์ที่ปราศจากโลกหายาก 5-6 เท่า ในหมู่พวกเขาวัสดุที่หายากของโลกที่มี SM, EU, GD, DY และองค์ประกอบอื่น ๆ มีส่วนข้ามการดูดกลืนนิวตรอนที่ใหญ่ที่สุดและผลการจับนิวตรอนที่ดี ในปัจจุบันการใช้งานหลักของวัสดุป้องกันรังสีของหายากในเทคโนโลยีทางทหารรวมถึงแง่มุมดังต่อไปนี้

4.1.1 การป้องกันรังสีนิวเคลียร์

สหรัฐอเมริกาใช้โบรอน 1% และองค์ประกอบของโลกหายาก 5%แกโดลิเนียม, ซาแมเรียมและแลนทานัมเพื่อให้คอนกรีตพิสูจน์รังสีหนา 600 มม. สำหรับการป้องกันแหล่งนิวตรอนฟิชชันของเครื่องปฏิกรณ์สระว่ายน้ำ ฝรั่งเศสพัฒนาวัสดุป้องกันรังสีโลกที่หายากโดยการเพิ่มบอร์ไรด์สารประกอบดินหายากหรือโลหะผสมดินหายากให้กับกราไฟท์เป็นวัสดุพื้นฐาน ฟิลเลอร์ของวัสดุการป้องกันคอมโพสิตนี้จะต้องมีการกระจายอย่างสม่ำเสมอและทำในชิ้นส่วนสำเร็จรูปซึ่งวางไว้รอบช่องเครื่องปฏิกรณ์ตามข้อกำหนดที่แตกต่างกันของพื้นที่ป้องกัน

4.1.2 การป้องกันการแผ่รังสีความร้อนของถัง

ประกอบด้วยแผ่นไม้อัดสี่ชั้นโดยมีความหนารวม 5-20 ซม. ชั้นแรกทำจากพลาสติกเสริมเส้นใยแก้วโดยมีผงอนินทรีย์เพิ่มด้วยสารประกอบดินที่หายาก 2% เป็นฟิลเลอร์เพื่อป้องกันนิวตรอนเร็วและดูดซับนิวตรอนช้า ชั้นที่สองและสามเพิ่ม boron graphite, polystyrene และองค์ประกอบ Earth ที่หายากคิดเป็น 10% ของฟิลเลอร์ทั้งหมดในอดีตเพื่อปิดกั้นนิวตรอนพลังงานกลางและดูดซับนิวตรอนความร้อน; ชั้นที่สี่ใช้กราไฟท์แทนเส้นใยแก้วและเพิ่มสารประกอบโลกหายาก 25% เพื่อดูดซับนิวตรอนความร้อน

4.1.3 คนอื่น ๆ

การใช้สารเคลือบที่ทนต่อการแผ่รังสีของโลกหายากกับถังเรือที่พักพิงและอุปกรณ์ทางทหารอื่น ๆ สามารถมีผลทนายความได้

4.2 แอปพลิเคชันในเทคโนโลยีนิวเคลียร์

ออกไซด์ของหายาก Earth Yttrium (III) สามารถใช้เป็นตัวดูดซับที่ติดไฟได้ของเชื้อเพลิงยูเรเนียมในเครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือด (BWR) ในบรรดาองค์ประกอบทั้งหมดแกโดลิเนียมมีความสามารถที่แข็งแกร่งที่สุดในการดูดซับนิวตรอนโดยมีเป้าหมายประมาณ 4600 ต่ออะตอม แต่ละอะตอมแกโดลิเนียมธรรมชาติดูดซับค่าเฉลี่ยของนิวตรอนโดยเฉลี่ยก่อนที่จะล้มเหลว เมื่อผสมกับยูเรเนียมฟิชชันได้แกโดลิเนียมสามารถส่งเสริมการเผาไหม้ลดการใช้ยูเรเนียมและเพิ่มพลังงาน ต่างจากโบรอนคาร์ไบด์Gadolinium (III) ออกไซด์ไม่ได้ผลิตดิวเทอเรียมซึ่งเป็นผลพลอยได้ที่เป็นอันตราย มันสามารถจับคู่ทั้งเชื้อเพลิงยูเรเนียมและสารเคลือบผิวในปฏิกิริยานิวเคลียร์ ข้อได้เปรียบของการใช้แกโดลิเนียมแทนโบรอนคือแกโดลิเนียมสามารถผสมกับยูเรเนียมโดยตรงเพื่อป้องกันการขยายตัวของแท่งเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ตามสถิติมีเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ 149 เครื่องที่วางแผนจะสร้างขึ้นทั่วโลกซึ่ง 115 แห่งเป็นเครื่องปฏิกรณ์น้ำแรงดันEart หายากh Gadolinium (III) ออกไซด์Samarium Earth ที่หายากชาวยุโรปและ dysprosium ถูกนำมาใช้เป็นตัวดูดซับนิวตรอนในเครื่องปฏิกรณ์พ่อพันธุ์แม่พันธุ์นิวตรอน โลกหายากอิตเทรียมมีการจับภาพตัดขวางขนาดเล็กในนิวตรอนและสามารถใช้เป็นวัสดุท่อสำหรับเครื่องปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว ฟอยล์บาง ๆ ที่เพิ่มเข้ามาใน Gadolinium และ dysprosium สามารถใช้เป็นเครื่องตรวจจับสนามนิวตรอนในด้านการบินและอวกาศและวิศวกรรมอุตสาหกรรมนิวเคลียร์สามารถใช้ Thulium และ Erbium โลกหายากจำนวนเล็กน้อยและสามารถใช้เป็นวัสดุเป้าหมายของเครื่องกำเนิดนิวตรอนท่อปิดผนึก Gadolinium หายาก Earth ยังสามารถใช้เป็นสารเติมแต่งเพื่อป้องกันการแผ่รังสีของการระเบิดนิวตรอนและยานเกราะที่เคลือบด้วยสารเคลือบพิเศษที่มีแกโดลิเนียมออกไซด์สามารถป้องกันการแผ่รังสีนิวตรอนได้ Ytterbium Earth ที่หายากใช้ในอุปกรณ์สำหรับการวัดความเครียดจากพื้นดินที่เกิดจากการระเบิดของนิวเคลียร์ใต้ดิน เมื่อ Ytterbium ของหายากอยู่ภายใต้แรงความต้านทานจะเพิ่มขึ้นและการเปลี่ยนแปลงของความต้านทานสามารถใช้ในการคำนวณความดันที่ใช้ การเชื่อมโยงฟอยล์ Gadolinium Gadolinium ที่หายากสะสมและ interleaved กับองค์ประกอบที่ไวต่อความเครียดสามารถใช้ในการวัดความเครียดนิวเคลียร์สูง

การประยุกต์ใช้วัสดุแม่เหล็กถาวรของโลกหายาก 5 ชนิดในเทคโนโลยีการทหารสมัยใหม่

วัสดุแม่เหล็กถาวรของโลกหายากหรือที่รู้จักกันในชื่อราชาแม่เหล็กรุ่นใหม่ปัจจุบันเป็นวัสดุแม่เหล็กถาวรที่มีประสิทธิภาพสูงสุดที่รู้จักกันดีที่สุด มันมีคุณสมบัติแม่เหล็กมากกว่า 100 เท่ากว่าเหล็กแม่เหล็กที่ใช้ในอุปกรณ์ทางทหารในปี 1970 ในปัจจุบันมันได้กลายเป็นวัสดุสำคัญในการสื่อสารเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัย มันถูกใช้ในท่อคลื่นวิทยุและ circulators ในดาวเทียมดินเทียมเรดาร์และด้านอื่น ๆ ดังนั้นจึงมีความสำคัญทางทหารที่สำคัญ

แม่เหล็ก SMCO และแม่เหล็ก NDFEB ใช้สำหรับลำแสงอิเล็กตรอนที่มุ่งเน้นในระบบคำแนะนำขีปนาวุธ แม่เหล็กเป็นอุปกรณ์โฟกัสหลักของลำแสงอิเล็กตรอนซึ่งส่งข้อมูลไปยังพื้นผิวควบคุมของขีปนาวุธ มีแม่เหล็กประมาณ 5-10 ปอนด์ (2.27-4.54 กิโลกรัม) ในแต่ละอุปกรณ์นำทางโฟกัสของขีปนาวุธ นอกจากนี้แม่เหล็กโลกหายากยังใช้ในการขับมอเตอร์และหมุนหางเสือ#หางเสือของขีปนาวุธนำทาง ข้อดีของพวกเขาคือแม่เหล็กที่แข็งแกร่งและน้ำหนักเบากว่าแม่เหล็ก Al Ni Co ดั้งเดิม

การประยุกต์ใช้วัสดุเลเซอร์ Earth Rare Earth ในเทคโนโลยีการทหารสมัยใหม่

เลเซอร์เป็นแหล่งกำเนิดแสงชนิดใหม่ที่มีความเป็นโมโนโครมที่ดีทิศทางและการเชื่อมโยงกันและสามารถบรรลุความสว่างสูง เลเซอร์และวัสดุเลเซอร์ Earth ที่หายากเกิดขึ้นพร้อมกัน จนถึงตอนนี้วัสดุเลเซอร์ประมาณ 90% เกี่ยวข้องกับโลกหายาก ตัวอย่างเช่น Yttrium อลูมิเนียมโกเมนคริสตัลเป็นเลเซอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งสามารถรับกำลังพลังงานสูงอย่างต่อเนื่องที่อุณหภูมิห้อง การประยุกต์ใช้เลเซอร์โซลิดสเตตในทหารสมัยใหม่รวมถึงแง่มุมดังต่อไปนี้

6.1 เลเซอร์ตั้งแต่

Garnet อลูมิเนียม Neodymium เจือด้วยอลูมิเนียมที่พัฒนาขึ้นในสหรัฐอเมริกาสหราชอาณาจักรฝรั่งเศสเยอรมนีและประเทศอื่น ๆ สามารถวัดระยะทางได้ 4,000 ~ 20000 เมตรด้วยความแม่นยำ 5 เมตร ระบบอาวุธเช่น US MI, Leopard II ของเยอรมนี, Lecler ของฝรั่งเศส, ประเภท 90 ของญี่ปุ่น, Mekava ของอิสราเอลและรถถัง British Challenger 2 ล่าสุดทั้งหมดใช้เลเซอร์ Rangefinder ประเภทนี้ ในปัจจุบันบางประเทศกำลังพัฒนาเรนเดอร์สเตตสเตตเลเซอร์รุ่นใหม่เพื่อความปลอดภัยของดวงตาของมนุษย์ด้วยความยาวคลื่นในการใช้งานตั้งแต่ 1.5 ถึง 2.1 μ M. เรนเดอร์เลเซอร์มือถือมือถือที่พัฒนาโดยสหรัฐอเมริกาและสหราชอาณาจักร สหรัฐอเมริกาและ บริษัท เลเซอร์นานาชาติยังใช้เลเซอร์ฟลูออไรด์ลิเธียมฟลูออไรด์เออร์เบียมที่เจือด้วยเออร์เบียมและพัฒนาความยาวคลื่นของเรนจ์ไฟเรนเดอร์เลเซอร์ 1.73 μ m และกองกำลังที่มีอุปกรณ์ครบครัน ความยาวคลื่นเลเซอร์ของเรนเดอร์ทหารของจีนอยู่ที่ 1.06 μ m ตั้งแต่ 200 ถึง 7000 เมตร ในการเปิดตัวจรวดระยะยาวขีปนาวุธและดาวเทียมการสื่อสารทดสอบจีนได้รับข้อมูลสำคัญในการวัดระยะผ่านเลเซอร์ทีวี Theodolite

6.2 คำแนะนำเลเซอร์

ระเบิดเลเซอร์นำด้วยเลเซอร์ใช้เลเซอร์สำหรับคำแนะนำเทอร์มินัล เป้าหมายได้รับการฉายรังสีด้วยเลเซอร์ ND · YAG ที่ปล่อยพัลส์หลายสิบตัวต่อวินาที พัลส์ถูกเข้ารหัสและพัลส์แสงสามารถเป็นแนวทางในการตอบสนองของขีปนาวุธซึ่งจะป้องกันการรบกวนจากการปล่อยขีปนาวุธและอุปสรรคที่ศัตรูกำหนด ตัวอย่างเช่นระเบิด GBV-15 GLIDE BOMB ที่เรียกว่า "Smart Bomb" ในทำนองเดียวกันก็สามารถใช้ในการผลิตเปลือกเลเซอร์นำทาง

6.3 การสื่อสารด้วยเลเซอร์

นอกเหนือจาก ND · YAG สำหรับการสื่อสารด้วยเลเซอร์แล้วเลเซอร์เอาท์พุทของลิเธียม Tetra Neodymium (III) ผลึกฟอสเฟต (LNP) นั้นเป็นโพลาไรซ์และปรับเปลี่ยนได้ง่าย ถือว่าเป็นหนึ่งในวัสดุเลเซอร์ขนาดเล็กที่มีแนวโน้มมากที่สุดซึ่งเหมาะสำหรับแหล่งกำเนิดแสงของการสื่อสารด้วยแสงไฟเบอร์และคาดว่าจะใช้ในเลนส์แบบบูรณาการและการสื่อสารในอวกาศ นอกจากนี้ Yttrium Iron Garnet (Y3FE5O12) ผลึกเดี่ยวสามารถใช้เป็นอุปกรณ์คลื่นพื้นผิวแม่เหล็กที่หลากหลายโดยกระบวนการรวมไมโครเวฟซึ่งทำให้อุปกรณ์รวมและย่อขนาดเล็กและมีการใช้งานพิเศษในการควบคุมเรดาร์ระยะไกล

การประยุกต์ใช้วัสดุตัวนำยิ่งยวดของโลกหายาก 7 ชิ้นในเทคโนโลยีการทหารสมัยใหม่

เมื่อวัสดุต่ำกว่าอุณหภูมิที่แน่นอนปรากฏการณ์ที่ความต้านทานเป็นศูนย์นั่นคือ superconductivity เกิดขึ้น อุณหภูมิคืออุณหภูมิวิกฤต (TC) ตัวนำยิ่งยวดคือ Antimagnets เมื่ออุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิวิกฤตตัวนำยิ่งยวดจะขับไล่สนามแม่เหล็กใด ๆ ที่พยายามนำไปใช้กับพวกเขา นี่คือเอฟเฟกต์ Meissner ที่เรียกว่า การเพิ่มองค์ประกอบของโลกหายากให้กับวัสดุตัวนำยิ่งยวดสามารถเพิ่มอุณหภูมิวิกฤต TC ได้อย่างมาก สิ่งนี้ได้ส่งเสริมการพัฒนาและการประยุกต์ใช้วัสดุยิ่งใหญ่อย่างมาก ในปี 1980 สหรัฐอเมริกาญี่ปุ่นและประเทศที่พัฒนาแล้วอื่น ๆ ได้เพิ่มแลนทาเนียม, Yttrium, Europium, Erbium และออกไซด์ออกไซด์ที่หายากอื่น ๆ ในแบเรียมออกไซด์และสารประกอบออกไซด์ (II) ออกไซด์

7.1 วงจรรวม superconducting

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาต่างประเทศได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี superconducting ในคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์และพัฒนาวงจรรวมตัวนำยิ่งยวดโดยใช้วัสดุเซรามิกตัวนำยิ่งยวด หากวงจรรวมนี้ใช้ในการผลิตคอมพิวเตอร์ตัวนำยิ่งยวดไม่เพียง แต่มีขนาดเล็กน้ำหนักเบาและใช้งานง่าย แต่ยังมีความเร็วในการคำนวณเร็วกว่าคอมพิวเตอร์เซมิคอนดักเตอร์ 10 ถึง 100 เท่า