Terres rares,conegut com el "tresor" dels nous materials, com a material funcional especial, pot millorar molt la qualitat i el rendiment d'altres productes, i es coneixen com les "vitamines" de la indústria moderna.No només s'utilitzen àmpliament en indústries tradicionals com ara la metal·lúrgia, la petroquímica, la ceràmica de vidre, la filatura de llana, el cuir i l'agricultura, sinó que també tenen un paper indispensable en materials com la fluorescència, el magnetisme, el làser, la comunicació de fibra òptica, l'energia d'emmagatzematge d'hidrogen, superconductivitat, etc., Afecta directament la velocitat i el nivell de desenvolupament de les indústries emergents d'alta tecnologia, com ara instruments òptics, electrònica, aeroespacial i indústria nuclear.Aquestes tecnologies s'han aplicat amb èxit a la tecnologia militar, promovent en gran mesura el desenvolupament de la tecnologia militar moderna.
El paper especial que jugaterra estranyaEls nous materials de la tecnologia militar moderna han cridat l'atenció de governs i experts de diversos països, com ara ser considerats com un element clau en el desenvolupament d'indústries d'alta tecnologia i tecnologia militar per departaments rellevants de països com els Estats Units i el Japó.
Una breu introducció aTerra estranyas i la seva relació amb l'exèrcit i la defensa nacional
En sentit estricte, tots els elements de terres rares tenen certes aplicacions militars, però el paper més crític que tenen en els camps militars i de defensa nacional hauria de ser en aplicacions com ara el rang làser, la guia làser i la comunicació làser.
L'aplicació deterra estranyaacer iterra estranyaferro dúctil en la tecnologia militar moderna
1.1 Aplicació deTerra estranyaL'acer en la tecnologia militar moderna
La funció inclou dos aspectes: purificació i aliatge, principalment desulfuració, desoxidació i eliminació de gasos, eliminant la influència de les impureses nocives de baix punt de fusió, refinant gra i estructura, afectant el punt de transició de fase de l'acer i millorant la seva tempabilitat i propietats mecàniques.El personal militar de ciència i tecnologia ha desenvolupat molts materials de terres rares adequats per al seu ús en armes utilitzant les propietats deterra estranya.
1.1.1 Armadura d'acer
Ja a principis de la dècada de 1960, la indústria d'armes de la Xina va començar a investigar l'aplicació de terres rares en l'acer de l'armadura i l'acer de les armes, i va produir successivamentterra estranyaacer blindat com el 601, 603 i 623, inaugurant una nova era de matèries primeres clau per a la producció de tancs a la Xina basada en la producció nacional.
1.1.2Terra estranyaacer carboni
A mitjans de la dècada de 1960, la Xina va afegir un 0,05%terra estranyaelements per produir un cert acer al carboni d'alta qualitatterra estranyaacer carboni.El valor d'impacte lateral d'aquest acer de terres rares augmenta entre un 70% i un 100% en comparació amb l'acer al carboni original, i el valor d'impacte a -40 ℃ gairebé es duplica.La caixa del cartutx de gran diàmetre feta d'aquest acer s'ha comprovat mitjançant proves de tir al camp de tir per complir totalment els requisits tècnics.Actualment, la Xina l'ha finalitzat i posat en producció, realitzant el desig de llarga data de la Xina de substituir el coure per l'acer en material de cartutx.
1.1.3 Acer d'alt manganès de terres rares i acer fos de terres rares
Terra estranyaL'acer d'alt manganès s'utilitza per fabricar plaques de via de tancs, mentre queterra estranyaL'acer fos s'utilitza per fabricar ales de cua, frens de boca i components estructurals d'artilleria per a petxines perforants d'alta velocitat.Això pot reduir els passos de processament, millorar la utilització de l'acer i aconseguir indicadors tàctics i tècnics.
1.2 Aplicació del ferro colat nodular de terres rares a la tecnologia militar moderna
En el passat, els materials de projectil de la càmera avançada de la Xina estaven fets de ferro colat semirígid fet de ferro brut d'alta qualitat barrejat amb un 30% a un 40% d'acer de ferralla.A causa de la seva baixa resistència, alta fragilitat, fragmentació efectiva baixa i no nítida després de l'explosió i el seu dèbil poder de matar, el desenvolupament dels cossos de projectils de la cambra avançada es va restringir.Des de 1963, s'han fabricat diversos calibres de petxines de morter amb ferro dúctil de terres rares, que ha augmentat les seves propietats mecàniques entre 1 i 2 vegades, ha multiplicat el nombre de fragments efectius i ha afinat les vores dels fragments, millorant considerablement el seu poder de matar.La carcassa de combat d'un determinat tipus de carcassa de canó i carcassa d'arma de camp feta d'aquest material al nostre país té un nombre efectiu de fragmentació i un radi dens d'assassinat lleugerament millor que la carcassa d'acer.
L'aplicació de no ferrososaliatge de terres raress com el magnesi i l'alumini en tecnologia militar moderna
Terres rarestenen una gran activitat química i grans radis atòmics.Quan s'afegeixen als metalls no fèrrics i als seus aliatges, poden refinar la mida del gra, prevenir la segregació, eliminar gasos, impureses i purificar, i millorar l'estructura metal·logràfica, aconseguint així objectius integrals com ara millorar les propietats mecàniques, les propietats físiques i el rendiment del processament.Els treballadors de materials domèstics i estrangers han utilitzat les propietats deterres raresper desenvolupar nousterra estranyaaliatges de magnesi, aliatges d'alumini, aliatges de titani i aliatges d'alta temperatura.Aquests productes s'han utilitzat àmpliament en tecnologies militars modernes, com ara avions de combat, avions d'assalt, helicòpters, vehicles aeris no tripulats i satèl·lits de míssils.
2.1Terra estranyaaliatge de magnesi
Terra estranyaEls aliatges de magnesi tenen una alta resistència específica, poden reduir el pes de l'avió, millorar el rendiment tàctic i tenir àmplies perspectives d'aplicació.Elterra estranyaEls aliatges de magnesi desenvolupats per la China Aviation Industry Corporation (en endavant AVIC) inclouen uns 10 graus d'aliatges de magnesi fos i aliatges de magnesi deformats, molts dels quals s'han utilitzat en la producció i tenen una qualitat estable.Per exemple, l'aliatge de magnesi fos ZM 6 amb neodimi de metalls de terres rares com a additiu principal s'ha ampliat per utilitzar-lo en peces importants com carcasses de reducció posterior d'helicòpters, costelles d'ala de caça i plaques de pressió de plom del rotor per a generadors de 30 kW.L'aliatge de magnesi d'alta resistència de terres rares BM25 desenvolupat conjuntament per China Aviation Corporation i Nonferrous Metals Corporation ha substituït alguns aliatges d'alumini de resistència mitjana i s'ha aplicat en avions d'impacte.
2.2Terra estranyaaliatge de titani
A principis de la dècada de 1970, l'Institut de Materials Aeronàutics de Pequín (conegut com l'Institut) va substituir part d'alumini i silici permetall de terres rares ceri (Ce) en aliatges de titani Ti-A1-Mo, limitant la precipitació de fases trencadisses i millorant la resistència a la calor i l'estabilitat tèrmica de l'aliatge.Sobre aquesta base, es va desenvolupar un aliatge de titani ZT3 d'alta temperatura fos d'alt rendiment que conté ceri.En comparació amb aliatges internacionals similars, té certs avantatges en la resistència a la calor, la força i el rendiment del procés.La carcassa del compressor fabricada amb ell s'utilitza per al motor W PI3 II, reduint el pes de cada avió en 39 kg i augmentant la relació empenta/pes en un 1,5%.A més, els passos de processament es redueixen al voltant d'un 30%, aconseguint importants beneficis tècnics i econòmics, omplint el buit d'utilitzar carcassa de titani fos per a motors d'aviació a la Xina en condicions de 500 ℃.La investigació ha demostrat que n'hi ha petitesòxid de ceripartícules a la microestructura de l'aliatge ZT3 que contéceri.Cericombina una part d'oxigen en l'aliatge per formar un refractari i d'alta duresaòxid de terres raresmaterial, Ce2O3.Aquestes partícules dificulten el moviment de les dislocacions durant la deformació de l'aliatge, millorant el rendiment a alta temperatura de l'aliatge.Cericaptura algunes impureses de gas (especialment als límits de gra), que poden enfortir l'aliatge mantenint una bona estabilitat tèrmica.Aquest és el primer intent d'aplicar la teoria de l'enfortiment del punt de solut difícil en la fosa d'aliatges de titani.A més, després d'anys d'investigació, l'Aviation Materials Institute s'ha desenvolupat de manera estable i barataòxid d'itrimaterials de sorra i pols en el procés de fosa de precisió de solució d'aliatge de titani, utilitzant tecnologia especial de tractament de mineralització.Ha aconseguit bons nivells de gravetat específica, duresa i estabilitat al líquid de titani.Pel que fa a l'ajust i el control del rendiment del purí de closca, ha mostrat una major superioritat.L'avantatge destacat d'utilitzar la carcassa d'òxid d'itri per fabricar peces de fosa de titani és que, en condicions en què la qualitat i el nivell de procés de les peces de fosa són comparables al del procés de la capa superficial de tungstè, és possible fabricar peces d'aliatge de titani que siguin més primes que aquelles. del procés de la capa superficial de tungstè.Actualment, aquest procés s'ha utilitzat àmpliament en la fabricació de diversos avions, motors i peces de fosa civil.
2.3Terra estranyaaliatge d'alumini
L'aliatge d'alumini fos resistent a la calor HZL206 que conté terres rares desenvolupat per AVIC té propietats mecàniques superiors a alta temperatura i temperatura ambient en comparació amb els aliatges que contenen níquel a l'estranger i ha assolit el nivell avançat d'aliatges similars a l'estranger.Ara s'utilitza com a vàlvula resistent a la pressió per a helicòpters i avions de combat amb una temperatura de treball de 300 ℃, substituint els aliatges d'acer i titani.Pes estructural reduït i s'ha posat en producció en sèrie.La resistència a la tracció deterra estranyaL'aliatge ZL117 hipereutèctic de silici d'alumini a 200-300 ℃ és superior al dels aliatges de pistons d'Alemanya Occidental KS280 i KS282.La seva resistència al desgast és 4-5 vegades superior a la dels aliatges de pistons d'ús comú ZL108, amb un petit coeficient d'expansió lineal i una bona estabilitat dimensional.S'ha utilitzat en accessoris d'aviació KY-5, compressors d'aire KY-7 i pistons de motor d'aviació.L'addició deterra estranyaelements als aliatges d'alumini millora significativament la microestructura i les propietats mecàniques.El mecanisme d'acció dels elements de terres rares en aliatges d'alumini és formar una distribució dispersa, i els petits compostos d'alumini tenen un paper important en l'enfortiment de la segona fase;L'addició deterra estranyaels elements tenen un paper en la desgasificació i la purificació, reduint així el nombre de porus de l'aliatge i millorant-ne el rendiment;Terra estranyaels compostos d'alumini, com a nuclis de cristall heterogenis per refinar grans i fases eutèctiques, també són un tipus de modificador;Els elements de terres rares afavoreixen la formació i el refinament de fases riques en ferro, reduint els seus efectes nocius.α— La quantitat de ferro en solució sòlida en A1 disminueix amb l'augment deterra estranyaa més, que també és beneficiós per millorar la força i la plasticitat.
L'aplicació deterra estranyamaterials de combustió en la tecnologia militar moderna
3.1 Purmetalls de terres rares
Purmetalls de terres rares, a causa de les seves propietats químiques actives, són propensos a reaccionar amb l'oxigen, el sofre i el nitrogen per formar compostos estables.Quan se sotmeten a fregaments i impactes intensos, les espurnes poden encendre materials inflamables.Per tant, ja l'any 1908 es va fer sílex.S'ha trobat que entre els 17terra estranyaelements, sis elements inclososceri, lantà, neodimi, praseodimi, samari, iittritenen un rendiment d'incendi especialment bo.La gent ha convertit les propietats incendiàries de rsón metalls terrestresen diversos tipus d'armes incendiàries, com el míssil US Mark 82 de 227 kg, que utilitzametall de terres raresrevestiment, que no només produeix efectes explosius mortals, sinó també efectes incendiaris.L'ogiva del coet americà aire-terra "Damping Man" està equipada amb 108 barres quadrades de metall de terres rares com a revestiment, substituint alguns fragments prefabricats.Les proves de voladura estàtica han demostrat que la seva capacitat per encendre el combustible d'aviació és un 44% superior a la dels sense folre.
3.2 Mixtmetall de terres raress
A causa de l'alt preu del purmetalls de terres rares,diversos països utilitzen àmpliament composites de baix costmetall de terres raress en armes de combustió.El compostmetall de terres raresL'agent de combustió es carrega a la carcassa metàl·lica a alta pressió, amb una densitat d'agent de combustió de (1,9 ~ 2,1) × 103 kg/m3, velocitat de combustió 1,3-1,5 m/s, diàmetre de la flama d'uns 500 mm, temperatura de la flama tan alta com 1715-2000 ℃.Després de la combustió, la durada de l'escalfament del cos incandescent és superior a 5 minuts.Durant la guerra del Vietnam, l'exèrcit nord-americà va llançar una granada incendiària de 40 mm amb un llançador, i el revestiment d'encesa a l'interior estava fet d'un metall de terres rares mixt.Després que el projectil exploti, cada fragment amb un revestiment d'encesa pot encendre l'objectiu.En aquell moment, la producció mensual de la bomba va arribar a les 200.000 rondes, amb un màxim de 260.000 rondes.
3.3Terra estranyaaliatges de combustió
Aterra estranyaL'aliatge de combustió amb un pes de 100 g pot formar entre 200 i 3000 espurnes amb una gran àrea de cobertura, que equival al radi d'assassinat de la perforació de l'armadura i les petxines de perforació de l'armadura.Per tant, el desenvolupament de municions multifuncionals amb potència de combustió s'ha convertit en una de les principals direccions del desenvolupament de municions a casa i a l'estranger.Per a la perforació de l'armadura i les petxines de perforació de l'armadura, el seu rendiment tàctic requereix que després de penetrar l'armadura del tanc enemic, també puguin encendre el combustible i la munició per destruir completament el tanc.Per a les granades, cal encendre els subministraments militars i les instal·lacions estratègiques dins del seu rang d'assassinat.S'informa que una bomba incendiària de metall de terres rares de plàstic fabricada als Estats Units té un cos fet de niló reforçat amb fibra de vidre i un nucli mixt d'aliatge de terres rares, que s'utilitza per tenir millors efectes contra objectius que contenen combustible d'aviació i materials similars.
Aplicació de 4Terra estranyaMaterials en Protecció Militar i Tecnologia Nuclear
4.1 Aplicació en tecnologia de protecció militar
Els elements de terres rares tenen propietats resistents a la radiació.El Centre Nacional de Seccions Transversals de Neutrons dels Estats Units va utilitzar materials polímers com a substrat i va fer dos tipus de plaques amb un gruix de 10 mm amb o sense l'addició d'elements de terres rares per a proves de protecció contra la radiació.Els resultats mostren que l'efecte de blindatge de neutrons tèrmics deterra estranyaEls materials polimèrics són 5-6 vegades millors que els deterra estranyamaterials polimèrics lliures.Els materials de terres rares amb elements afegits com arasamari, europi, gadolini, disprosi, etc. tenen la secció transversal d'absorció de neutrons més alta i tenen un bon efecte en la captura de neutrons.Actualment, les principals aplicacions dels materials anti-radiació de terres rares en tecnologia militar inclouen els aspectes següents.
4.1.1 Blindatge de radiació nuclear
Els Estats Units utilitzen un 1% de bor i un 5% d'elements de terres raresgadolini, samari, ilantàper fer un formigó resistent a la radiació de 600 m de gruix per protegir les fonts de neutrons de fissió en reactors de piscines.França ha desenvolupat un material de protecció contra la radiació de terres rares afegint borurs,terra estranyacompostos, oaliatges de terres raresal grafit com a substrat.El farciment d'aquest material de blindatge compost s'ha de distribuir uniformement i convertir-lo en peces prefabricades, que es col·loquen al voltant del canal del reactor segons els diferents requisits de les peces de blindatge.
4.1.2 Blindatge de radiació tèrmica del tanc
Consta de quatre capes de xapa, amb un gruix total de 5-20 cm.La primera capa està feta de plàstic reforçat amb fibra de vidre, amb pols inorgànica afegit amb un 2%terra estranyacompostos com a farcits per bloquejar neutrons ràpids i absorbir neutrons lents;La segona i la tercera capes afegeixen grafit de bor, poliestirè i elements de terres rares que representen el 10% de la quantitat total de farciment a la primera per bloquejar neutrons d'energia intermèdia i absorbir neutrons tèrmics;La quarta capa utilitza grafit en lloc de fibra de vidre i afegeix un 25%terra estranyacompostos per absorbir neutrons tèrmics.
4.1.3 Altres
Aplicantterra estranyaEls recobriments anti-radiació als tancs, vaixells, refugis i altres equips militars poden tenir un efecte anti-radiació.
4.2 Aplicació en Tecnologia Nuclear
Terra estranyaòxid d'itries pot utilitzar com a absorbent combustible per a combustible d'urani en reactors d'aigua bullint (BWR).Entre tots els elements,gadolinité la capacitat més forta d'absorbir neutrons, amb aproximadament 4600 objectius per àtom.Cada naturalgadoliniL'àtom absorbeix una mitjana de 4 neutrons abans de fallar.Quan es barreja amb urani fisionable,gadolinipot afavorir la combustió, reduir el consum d'urani i augmentar la producció d'energia.Òxid de gadolinino produeix subproductes nocius deuteri com el carbur de bor, i pot ser compatible tant amb el combustible d'urani com amb el seu material de recobriment durant les reaccions nuclears.L'avantatge d'utilitzargadolinien lloc de bor és aixògadolinies pot barrejar directament amb l'urani per evitar l'expansió de la barra de combustible nuclear.Segons les estadístiques, actualment hi ha 149 reactors nuclears planificats a tot el món, dels quals 115 reactors d'aigua a pressió utilitzen terres rares.òxid de gadolini. Terra estranyasamari, europi, idisprosis'han utilitzat com a absorbents de neutrons en criadors de neutrons.Terra estranya ittrité una petita secció transversal de captura de neutrons i es pot utilitzar com a material de canonada per als reactors de sal fosa.Làmines fines amb afegitterra estranya gadoliniidisprosies pot utilitzar com a detectors de camp de neutrons en enginyeria de la indústria aeroespacial i nuclear, petites quantitatsterra estranyatuliierbies pot utilitzar com a materials objectiu per a generadors de neutrons de tub segellat, iòxid de terres raresLa ceràmica metàl·lica de ferro europi es pot utilitzar per fer plaques de suport de control de reactors millorades.Terra estranyagadolinitambé es pot utilitzar com a additiu de recobriment per prevenir la radiació de neutrons i vehicles blindats recoberts amb recobriments especials que contenenòxid de gadolinipot prevenir la radiació de neutrons.Terra estranya iterbis'utilitza en equips per mesurar el geoestrès causat per explosions nuclears subterrànies.Quanart rarhiterbiestà sotmès a força, la resistència augmenta i el canvi de resistència es pot utilitzar per calcular la pressió a la qual està sotmès.Enllaçterra estranya gadoliniLa làmina dipositada per deposició de vapor i el recobriment esglaonat amb un element sensible a l'estrès es pot utilitzar per mesurar l'estrès nuclear elevat.
5, aplicació deTerra estranyaMaterials d'imants permanents en tecnologia militar moderna
Elterra estranyaEl material d'imant permanent, aclamat com la nova generació de reis magnètics, es coneix actualment com el material d'imant permanent de més alt rendiment.Té propietats magnètiques més de 100 vegades més elevades que l'acer magnètic utilitzat en equipament militar als anys setanta.Actualment, s'ha convertit en un material important en la comunicació de la tecnologia electrònica moderna, utilitzat en tubs d'ones i circuladors en satèl·lits artificials de la Terra, radars i altres camps.Per tant, té un significat militar important.
SamariEls imants de cobalt i els imants de boro de ferro de neodimi s'utilitzen per a l'enfocament del feix d'electrons en els sistemes de guia de míssils.Els imants són els principals dispositius d'enfocament dels feixos d'electrons i transmeten dades a la superfície de control del míssil.Hi ha aproximadament 5-10 lliures (2,27-4,54 kg) d'imants a cada dispositiu d'orientació d'enfocament del míssil.A més,terra estranyaEls imants també s'utilitzen per accionar motors elèctrics i fer girar el timó dels míssils guiats.Els seus avantatges rau en les seves propietats magnètiques més fortes i un pes més lleuger en comparació amb els imants originals d'alumini níquel cobalt.
6 .Aplicació deTerra estranyaMaterials làser en tecnologia militar moderna
El làser és un nou tipus de font de llum que té una bona monocromaticitat, direccionalitat i coherència, i pot aconseguir una gran brillantor.Làser iterra estranyamaterials làser van néixer simultàniament.Fins ara, aproximadament el 90% dels materials làser inclouenterres rares.Per exemple,ittriEl cristall granat d'alumini és un làser àmpliament utilitzat que pot aconseguir una sortida contínua d'alta potència a temperatura ambient.L'aplicació de làsers d'estat sòlid a l'exèrcit modern inclou els aspectes següents.
6.1 Distància làser
ElneodimidopatittriEl telèmetre làser granat d'alumini desenvolupat per països com els Estats Units, Gran Bretanya, França i Alemanya pot mesurar distàncies de fins a 4000 a 20000 metres amb una precisió de 5 metres.Els sistemes d'armes com el MI americà, el Leopard II d'Alemanya, el Leclerc de França, el Type 90 del Japó, la Meca d'Israel i l'últim tanc Challenger 2 desenvolupat britànic utilitzen tots aquest tipus de telèmetre làser.Actualment, alguns països estan desenvolupant una nova generació de telèmetres làser sòlids per a la seguretat de l'ull humà, amb un rang de longitud d'ona de treball d'1,5-2,1 μ M. Els telèmetres làser portàtils s'han desenvolupat utilitzantholmidopatittrilàsers de fluorur de liti als Estats Units i al Regne Unit, amb una longitud d'ona de treball de 2,06 μ M, que oscil·la fins a 3000 m.Els Estats Units també han col·laborat amb empreses internacionals de làser per desenvolupar un dopat amb erbiittrilàser de fluorur de liti amb una longitud d'ona d'1,73 μ M de telèmetre làser i fortament equipat amb tropes.La longitud d'ona làser del telèmetre militar de la Xina és d'1,06 μM, que oscil·la entre 200 i 7000 m.La Xina obté dades importants de teodolits de televisió làser en mesures de rang d'objectius durant el llançament de coets de llarg abast, míssils i satèl·lits de comunicació experimentals.
6.2 Guiatge làser
Les bombes guiades per làser utilitzen làsers per a la guia terminal.El làser Nd·YAG, que emet desenes de polsos per segon, s'utilitza per irradiar el làser objectiu.Els polsos estan codificats i els polsos de llum poden autoguiar la resposta del míssil, evitant així la interferència del llançament del míssil i els obstacles establerts per l'enemic.La bomba planadora GBV-15 de l'exèrcit nord-americà, també coneguda com la "bomba destre".De la mateixa manera, també es pot utilitzar per fabricar carcassas guiades per làser.
6.3 Comunicació làser
A més de Nd · YAG, la sortida làser de litineodimiEl cristall de fosfat (LNP) està polaritzat i fàcil de modular, el que el converteix en un dels materials micro làser més prometedors.És adequat com a font de llum per a la comunicació de fibra òptica i s'espera que s'apliqui en òptica integrada i comunicació còsmica.A més,ittriEl cristall granat de ferro (Y3Fe5O12) es pot utilitzar com a diversos dispositius d'ones superficials magnetostàtiques mitjançant la tecnologia d'integració de microones, fent que els dispositius s'integrin i miniaturitzin i tenen aplicacions especials en control remot de radar, telemetria, navegació i contramesures electròniques.
7.L'aplicació deTerra estranyaMaterials superconductors en la tecnologia militar moderna
Quan un determinat material experimenta una resistència zero per sota d'una determinada temperatura, es coneix com a superconductivitat, que és la temperatura crítica (Tc).Els superconductors són un tipus de material antimagnètic que repel·leix qualsevol intent d'aplicar un camp magnètic per sota de la temperatura crítica, conegut com a efecte Meisner.L'addició d'elements de terres rares als materials superconductors pot augmentar molt la temperatura crítica Tc.Això afavoreix molt el desenvolupament i l'aplicació de materials superconductors.A la dècada de 1980, països desenvolupats com els Estats Units i el Japó van afegir una certa quantitat deòxid de terres raress com aralantà, ittri,europi, ierbia l'òxid de bari iòxid de courecompostos, que es van barrejar, premsar i sinteritzar per formar materials ceràmics superconductors, fent que l'aplicació generalitzada de la tecnologia superconductora, especialment en aplicacions militars, sigui més àmplia.
7.1 Circuits integrats superconductors
En els darrers anys, a l'estranger s'han realitzat investigacions sobre l'aplicació de la tecnologia superconductora en ordinadors electrònics i s'han desenvolupat circuits integrats superconductors amb materials ceràmics superconductors.Si aquest tipus de circuit integrat s'utilitza per fabricar ordinadors superconductors, no només serà petit, lleuger i còmode d'utilitzar, sinó que també tindrà una velocitat de càlcul de 10 a 100 vegades més ràpida que els ordinadors semiconductors, amb operacions de coma flotant. arribant de 300 a 1 bilió de vegades per segon.Per tant, l'exèrcit nord-americà prediu que un cop introduïts els ordinadors superconductors, es convertiran en un "multiplicador" de l'eficàcia de combat del sistema C1 a l'exèrcit.
7.2 Tecnologia d'exploració magnètica superconductora
Els components magnètics sensibles fets de materials ceràmics superconductors tenen un petit volum, cosa que facilita la integració i la matriu.Poden formar sistemes de detecció multicanal i de paràmetres múltiples, augmentant considerablement la capacitat d'informació de la unitat i millorant considerablement la distància de detecció i la precisió del detector magnètic.L'ús de magnetòmetres superconductors no només pot detectar objectius en moviment com tancs, vehicles i submarins, sinó també mesurar-ne la mida, donant lloc a canvis significatius en tàctiques i tecnologies com ara la guerra antitanc i antisubmarina.
S'informa que la Marina dels EUA ha decidit desenvolupar un satèl·lit de teledetecció utilitzant aixòterra estranyamaterial superconductor per demostrar i millorar la tecnologia tradicional de teledetecció.Aquest satèl·lit anomenat Naval Earth Image Observatory va ser llançat l'any 2000.
8.Aplicació deTerra estranyaMaterials magnetostrictius gegants en tecnologia militar moderna
Terra estranyaEls materials magnetoestrictius gegants són un nou tipus de material funcional desenvolupat recentment a finals de la dècada de 1980 a l'estranger.Es refereix principalment a compostos de ferro de terres rares.Aquest tipus de material té un valor magnetoestrictiu molt més gran que el ferro, níquel i altres materials, i el seu coeficient magnetoestrictiu és aproximadament 102-103 vegades superior al dels materials magnetoestrictius generals, per la qual cosa s'anomena materials magnetoestrictius grans o gegants.Entre tots els materials comercials, els materials magnetostrictius gegants de terres rares tenen el valor de tensió i l'energia més alts sota l'acció física.Especialment amb el desenvolupament reeixit de l'aliatge magnetoestrictiu Terfenol-D, s'ha obert una nova era de materials magnetostrictius.Quan el Terfenol-D es col·loca en un camp magnètic, la seva variació de mida és més gran que la dels materials magnètics ordinaris, la qual cosa permet aconseguir alguns moviments mecànics de precisió.Actualment, s'utilitza àmpliament en diversos camps, des de sistemes de combustible, control de vàlvules de líquid, microposicionament fins a actuadors mecànics per a telescopis espacials i reguladors d'ala d'avions.El desenvolupament de la tecnologia de materials Terfenol-D ha fet un gran progrés en la tecnologia de conversió electromecànica.I ha jugat un paper important en el desenvolupament de la tecnologia d'avantguarda, la tecnologia militar i la modernització de les indústries tradicionals.L'aplicació de materials magnetostrictius de terres rares a l'exèrcit modern inclou principalment els aspectes següents:
8.1 Sonar
La freqüència d'emissió general del sonar és superior a 2 kHz, però el sonar de baixa freqüència per sota d'aquesta freqüència té els seus avantatges especials: com més baixa sigui la freqüència, menor serà l'atenuació, més lluny es propaga l'ona sonora i menys afectat és el blindatge de l'eco submarí.Els sonars fets amb material Terfenol-D poden complir els requisits d'alta potència, petit volum i baixa freqüència, de manera que s'han desenvolupat ràpidament.
8.2 Transductors elèctrics mecànics
S'utilitza principalment per a petits dispositius d'acció controlada: actuadors.Inclou la precisió del control que arriba al nivell nanòmetre, així com les servobombes, sistemes d'injecció de combustible, frens, etc. S'utilitza per a cotxes militars, avions i naus espacials militars, robots militars, etc.
8.3 Sensors i dispositius electrònics
Com ara magnetòmetres de butxaca, sensors per detectar desplaçaments, força i acceleració, i dispositius d'ones acústiques de superfície sintonitzables.Aquest últim s'utilitza per a sensors de fase en mines, sonar i components d'emmagatzematge en ordinadors.
9. Altres materials
Altres materials comterra estranyamaterials luminiscents,terra estranyamaterials d'emmagatzematge d'hidrogen, materials magnetoresistius gegants de terres rares,terra estranyamaterials de refrigeració magnètica, iterra estranyaTots els materials d'emmagatzematge magneto-òptic s'han aplicat amb èxit a l'exèrcit modern, millorant considerablement l'eficàcia de combat de les armes modernes.Per exemple,terra estranyaEls materials luminescents s'han aplicat amb èxit als dispositius de visió nocturna.En els miralls de visió nocturna, els fòsfors de terres rares converteixen els fotons (energia lluminosa) en electrons, que es milloren a través de milions de petits forats en el pla del microscopi de fibra òptica, reflectint-se cap endavant i cap enrere de la paret, alliberant més electrons.Alguns fòsfors de terres rares a l'extrem de la cua converteixen els electrons en fotons, de manera que la imatge es pot veure amb un ocular.Aquest procés és similar al d'una pantalla de televisió, onterra estranyala pols fluorescent emet una determinada imatge de color a la pantalla.La indústria nord-americana normalment utilitza pentòxid de niobi, però perquè els sistemes de visió nocturna tinguin èxit, l'element de terres rareslantàés un component crucial.A la Guerra del Golf, les forces multinacionals van utilitzar aquestes ulleres de visió nocturna per observar els objectius de l'exèrcit iraquià una i altra vegada, a canvi d'una petita victòria.
10 .Conclusió
El desenvolupament de laterra estranyaLa indústria ha promogut eficaçment el progrés integral de la tecnologia militar moderna, i la millora de la tecnologia militar també ha impulsat el desenvolupament pròsper de laterra estranyaindústria.Crec que amb el ràpid avenç de la ciència i la tecnologia mundials,terra estranyaEls productes tindran un paper més important en el desenvolupament de la tecnologia militar moderna amb les seves funcions especials i aportaran grans beneficis econòmics i socials destacats a laterra estranyala pròpia indústria.
Hora de publicació: 29-nov-2023