Harvinaisten maametallien soveltaminen modernissa sotilastekniikassa

SovellusHarvinaisen maametallin materiaalis Modern Military Technology

Erityisenä toiminnallisena materiaalina harvinaiset maametallit, jotka tunnetaan uusien materiaalien "aarrekampana", voivat parantaa huomattavasti muiden tuotteiden laatua ja suorituskykyä, ja se tunnetaan modernin teollisuuden "vitamiinina". Sitä ei käytetä vain laajasti perinteisillä teollisuudenaloilla, kuten metallurgiassa, petrokemianteollisuudessa, lasikeramiikassa, villan kehruussa, nahassa ja maataloudessa, vaan sillä on myös välttämätön rooli materiaalien aloilla, kuten fluoresenssi, magnetismi, laser, kuituoptinen viestintä, vedyn varastointienergia, suprajohtavuus jne. Se vaikuttaa suoraan nousevien korkean teknologian teollisuudenalojen, kuten optisten instrumenttien, elektroniikan, ilmailun, ydinteollisuuden jne., nopeuteen ja kehitystasoon. Näitä tekniikoita on sovellettu menestyksekkäästi sotilasteknologiassa, mikä edistää suuresti nykyaikaisen sotilastekniikan kehittämiseen.

Harvinaisten maametallien uusien materiaalien erityinen rooli nykyaikaisessa sotilasteknologiassa on herättänyt laajalti eri maiden hallitusten ja asiantuntijoiden huomion, esimerkiksi se, että ne on lueteltu avaintekijäksi korkean teknologian teollisuuden ja sotilasteknologian kehittämisessä asianomaisissa osastoissa. Yhdysvallat, Japani ja muut maat.

Lyhyt johdatus harvinaisiin maametalliin ja niiden suhteeseen armeijaan ja maanpuolustukseen

Tarkkaan ottaen kaikkiharvinaisten maametallien alkuaineitaniillä on tiettyjä sotilaallisia käyttötarkoituksia, mutta tärkeimpänä roolina maanpuolustuksessa ja sotilaallisilla aloilla tulisi olla laseretäisyyden, laserohjauksen, laserviestinnän ja muiden alojen soveltaminen.

 Harvinaisen maametallin teräksen ja nodulaarisen valuraudan käyttö modernissa sotilastekniikassa

 1.1 Harvinaisten maametallien soveltaminen modernissa sotilastekniikassa

Sen toimintoihin kuuluu puhdistus, modifiointi ja seostus, mukaan lukien pääasiassa rikinpoisto, hapettumisen ja kaasun poisto, alhaisen sulamispisteen haitallisten epäpuhtauksien vaikutuksen eliminointi, rakeiden ja rakenteen jalostaminen, teräksen faasimuutospisteeseen vaikuttaminen sekä sen karkenevuuden ja mekaanisten ominaisuuksien parantaminen. . Sotatieteen ja -tekniikan henkilöstö on kehittänyt monia aseissa käytettäviksi sopivia harvinaisten maametallien materiaaleja hyödyntämällä tätä harvinaisen maametallin ominaisuutta.

 1.1.1 Panssariteräs

 Kiinan aseteollisuus aloitti jo 1960-luvun alussa tutkimuksen harvinaisten maametallien käytöstä panssariteräksessä ja aseteräksessä ja tuotti peräkkäin harvinaisten maametallien panssariteräksiä, kuten 601, 603 ja 623, mikä aloitti uuden aikakauden, jossa tärkeimmät raaka-aineet Kiinan tankkien tuotanto perustui kotimaahan.

 1.1.2 Harvinaisen maametallin hiiliteräs

1960-luvun puolivälissä Kiina lisäsi 0,05 % harvinaisten maametallien alkuperäiseen korkealaatuiseen hiiliteräkseen tuottaakseen harvinaisten maametallien hiiliterästä. Tämän harvinaisen maateräksen sivuiskuarvo on noussut 70 %:sta 100 %:iin verrattuna alkuperäiseen hiiliteräkseen, ja iskun arvo -40 ℃:ssa on kasvanut lähes kaksinkertaiseksi. Tästä teräksestä valmistettu halkaisijaltaan suuri patruuna on ampumaradalla tehdyissä ampumakokeissa todistettu täyttävän täysin tekniset vaatimukset. Tällä hetkellä Kiina on viimeistelty ja otettu tuotantoon, mikä on saavuttanut Kiinan pitkäaikaisen toiveen korvata kupari teräksellä patruunan materiaaleissa.

 1.1.3 Harvinaisten maametallien korkea mangaaniteräs ja harvinaisten maametallien valuteräs

Harvinaisen maametallin runsasmangaanipitoista terästä käytetään panssarivaunun telakenkien valmistukseen ja harvinaisten maametallien valuterästä nopean panssarinlävistyssabotin pyrstösiipien, suujarrun ja tykistörakenneosien valmistukseen, mikä voi vähentää prosessointiprosesseja. parantaa teräksen käyttöastetta ja saavuttaa taktisia ja teknisiä indikaattoreita.

Aiemmin Kiinassa etukammion ammusten rungoissa käytetyt materiaalit valmistettiin puolijäykästä valuraudasta, johon oli lisätty 30–40 % romuterästä. Alhaisen lujuutensa, suuren haurautensa, räjähdyksen jälkeisten tehokkaiden sirpaleiden alhaisen ja epäterävän määrän ja heikon tappamisvoiman vuoksi etukammion ammuksen rungon kehitys oli kerran estynyt. Vuodesta 1963 lähtien on valmistettu eri kaliipereja laastikuoret käyttämällä harvinaisten maametallien pallografiittista rautaa, joka on lisännyt niiden mekaanisia ominaisuuksia 1-2 kertaa, moninkertaistanut tehokkaiden sirpaleiden lukumäärän ja terävöittänyt sirpaleiden terävyyttä, mikä parantaa huomattavasti niiden tappamisvoimaa. Tästä materiaalista Kiinassa valmistettujen tietyntyyppisten Cannon-ammunien ja Field-ammunoiden tehokas sirpalemäärä ja intensiivinen tapposäde ovat hieman parempia kuin teräskuorilla.

Harvinaisten ei-rautametalliseosten, kuten magnesiumin ja alumiinin, käyttö nykyaikaisessa sotilastekniikassa

 Harvinainen maametallisillä on korkea kemiallinen aktiivisuus ja suuri atomisäde. Kun sitä lisätään ei-rautametalleihin ja niiden seoksiin, se voi jalostaa rakeita, estää segregaation, kaasunpoiston, epäpuhtauksien poiston ja puhdistamisen sekä parantaa metallografista rakennetta, jotta saavutetaan kattava tavoite parantaa mekaanisia ominaisuuksia, fysikaalisia ominaisuuksia ja prosessointiominaisuuksia. . Materiaalityöntekijät kotimaassa ja ulkomailla ovat kehittäneet uusia harvinaisten maametallien magnesiumseoksia, alumiiniseoksia, titaaniseoksia ja superseoksia käyttämällä tätä harvinaisen maametallin ominaisuutta. Näitä tuotteita on käytetty laajalti nykyaikaisissa sotilaallisissa teknologioissa, kuten hävittäjälentokoneissa, hyökkäyslentokoneissa, helikoptereissa, miehittämättömissä ilma-aluksissa ja ohjussatelliiteissa.

2.1 Harvinaisten maametallien magnesiumseos

Harvinaisten maametallien magnesiumseoksetniillä on suuri ominaislujuus, ne voivat vähentää lentokoneen painoa, parantaa taktista suorituskykyä ja niillä on laajat sovellusmahdollisuudet. China Aviation Industry Corporationin (jäljempänä AVIC) kehittämät harvinaisten maametallien magnesiumseokset sisältävät noin 10 luokkaa valettuja magnesiumseoksia ja deformoituja magnesiumseoksia, joista monia on käytetty tuotannossa ja niiden laatu on vakaa. Esimerkiksi ZM 6 valettua magnesiumseosta, jonka päälisäaineena on harvinaisten maametallien neodyymi, on laajennettu käytettäväksi tärkeissä osissa, kuten helikopterien takareunakoteloissa, hävittäjän siipien ripeissä ja roottorin lyijypainelevyissä 30 kW:n generaattoreissa. AVIC Corporationin ja Nonferrous Metals Corporationin yhdessä kehittämä harvinaisten maametallien korkealujuinen magnesiumseos BM 25 on korvannut joitakin keskivahvoja alumiiniseoksia ja sitä on käytetty törmäyslentokoneissa.

2.2 Harvinaisten maametallien titaaniseos

1970-luvun alussa Beijing Institute of Aeronautical Materials (kutsutaan nimellä Institute of Aeronautical Materials) korvasi osan alumiinista ja piistä harvinaisten maametallien ceriumilla (Ce) Ti-A1-Mo-titaaniseoksissa, mikä rajoitti hauraiden faasien saostumista ja parantaa metalliseoksen lämmönkestävyyttä ja samalla parantaa sen lämpöstabiilisuutta. Tältä pohjalta kehitettiin korkean suorituskyvyn valettu korkean lämpötilan titaaniseoksesta ZT3, joka sisältää ceriumia. Verrattuna vastaaviin kansainvälisiin metalliseoksiin, sillä on tiettyjä etuja lämmönkestävyyden ja prosessin suorituskyvyn suhteen. Sillä valmistettua kompressorikoteloa käytetään W PI3 II -moottorissa, jonka paino on vähennetty 39 kg lentokonetta kohden ja lisätty työntövoima-painosuhdetta 1,5 %. Lisäksi prosessointivaiheiden vähentämisellä noin 30 % on saavutettu merkittäviä teknisiä ja taloudellisia etuja, ja se on täyttänyt aukon valettujen titaanikoteloiden käytössä lentokonemoottoreissa Kiinassa 500 ℃:n lämpötilassa. Tutkimukset ovat osoittaneet, että ceriumia sisältävän ZT3-lejeeringin mikrorakenteessa on pieniä ceriumoksidihiukkasia. Cerium yhdistää osan lejeeringissä olevasta hapesta muodostaen tulenkestävän ja korkean kovuudenharvinaisten maametallien oksidimateriaali, Ce2O3. Nämä hiukkaset estävät dislokaatioiden liikkumisen lejeeringin muodonmuutosprosessin aikana, mikä parantaa lejeeringin suorituskykyä korkeassa lämpötilassa. Cerium vangitsee osan kaasun epäpuhtauksista (etenkin raerajoilla), mikä voi vahvistaa metalliseosta säilyttäen samalla hyvän lämpöstabiilisuuden. Tämä on ensimmäinen yritys soveltaa vaikean liukenevan aineen pisteen vahvistamisen teoriaa valetuissa titaaniseoksissa. Lisäksi Aeronautical Materials -instituutti on kehittynyt vakaaksi ja halvaksiyttrium(III)oksidihiekkaa ja jauhetta vuosien tutkimuksen ja erityisen mineralisaatiokäsittelytekniikan avulla titaaniseosliuoksen tarkkuusvaluprosessissa. Se on saavuttanut paremman tason ominaispainon, kovuuden ja titaaninesteen stabiilisuuden suhteen, ja se on osoittanut suurempia etuja kuorilietteen suorituskyvyn säätämisessä ja ohjauksessa. Käytön ylivoimainen etuyttrium(III)oksidiKuori titaanivalujen valmistuksessa on, että sillä ehdolla, että valulaatu ja prosessitaso vastaavat volframipinnoitusprosessia, voidaan valmistaa volframipinnoitusprosessia ohuempia titaaniseosvaluja. Tällä hetkellä tätä prosessia on käytetty laajasti erilaisten lentokoneiden, moottoreiden ja siviilivalujen valmistuksessa.

2.3 Harvinaisten maametallien alumiiniseos

AVIC:n kehittämällä lämmönkestävällä valetulla alumiiniseoksella HZL206 on ylivoimaiset korkean lämpötilan ja huoneen lämpötilan mekaaniset ominaisuudet verrattuna ulkomaisiin nikkeliä sisältäviin seoksiin, ja se on saavuttanut vastaavien seosten edistyneen tason ulkomailla. Sitä käytetään nyt paineenkestävänä venttiilinä helikoptereissa ja hävittäjälentokoneissa, joiden käyttölämpötila on 300 ℃, ja se korvaa teräksen ja titaaniseokset. Rakenteellista painoa on vähennetty ja se on siirretty massatuotantoon. Harvinaisen maametallin alumiinipiin hypereutektisen ZL117-lejeeringin vetolujuus lämpötilassa 200-300 ℃ ylittää Länsi-Saksan mäntäseosten KS280 ja KS282 vetolujuus. Sen kulutuskestävyys on 4-5 kertaa korkeampi kuin yleisesti käytettyjen mäntäseosten ZL108, pieni lineaarilaajenemiskerroin ja hyvä mittapysyvyys. Sitä on käytetty ilmailuvarusteissa KY-5, KY-7 ilmakompressoreissa ja lentomallien moottorien männissä. Harvinaisten maametallien lisääminen alumiiniseoksiin parantaa merkittävästi mikrorakennetta ja mekaanisia ominaisuuksia. Harvinaisten maametallien vaikutusmekanismi alumiiniseoksissa on: hajanaisen jakautumisen muodostuminen, jossa pienillä alumiiniyhdisteillä on merkittävä rooli toisen vaiheen vahvistamisessa; Harvinaisten maametallien lisäämisellä on kaasua poistava rooli, mikä vähentää huokosten määrää lejeeringissä ja parantaa seoksen suorituskykyä; Harvinaisen maametallin alumiiniyhdisteet toimivat heterogeenisinä ytiminä rakeiden ja eutektisten faasien jalostamiseksi ja ovat myös modifioijia; Harvinaiset maametallit edistävät rautapitoisten faasien muodostumista ja jalostumista vähentäen niiden haitallisia vaikutuksia. α- Raudan kiinteän liuoksen määrä A1:ssä pienenee harvinaisten maametallien lisäyksen lisääntyessä, mikä on myös hyödyllistä lujuuden ja plastisuuden parantamiseksi.

Harvinaisten maametallien polttomateriaalien soveltaminen nykyaikaisessa sotilastekniikassa

3.1 Puhtaat harvinaiset maametallit

Puhtaat harvinaiset maametallit ovat aktiivisten kemiallisten ominaisuuksiensa vuoksi alttiita reagoimaan hapen, rikin ja typen kanssa muodostaen stabiileja yhdisteitä. Kun kipinät altistetaan voimakkaalle kitkalle ja iskuille, ne voivat sytyttää palavat aineet. Siksi siitä tehtiin piikivi jo vuonna 1908. On havaittu, että 17 harvinaisen maametallin joukosta kuudella alkuaineella, mukaan lukien cerium, lantaani, neodyymi, praseodyymi, samarium ja yttrium, on erityisen hyvä tuhopolttokyky. Ihmiset ovat valmistaneet erilaisia ​​sytytysaseita harvinaisten maametallien tuhopolttoominaisuuksien perusteella. Esimerkiksi 227 kg painava amerikkalainen "Mark 82" -ohjus käyttää harvinaisten maametallien vuorauksia, jotka eivät aiheuta vain räjähtäviä tappavia vaikutuksia, vaan myös tuhopolttovaikutuksia. Yhdysvaltain ilma-maa-rakettikärje on varustettu 108:lla harvinaisen maametallin neliömäisellä sauvalla vuorauksina, jotka korvaavat joitain esivalmistettuja paloja. Staattiset räjähdystestit ovat osoittaneet, että sen kyky sytyttää lentopolttoainetta on 44 % parempi kuin vuoraamattomien.

3.2 Harvinaisten maametallien sekoitus

Puhtaan korkean hinnan vuoksiharvinainen maametallis, edullisia harvinaisia ​​maametalleja käytetään laajalti polttoaseissa eri maissa. Harvinaisen maametallin komposiittipolttoaine ladataan metallikuoreen korkeassa paineessa, polttoaineen tiheydellä (1,9-2,1) × 103 kg/m3, palamisnopeus 1,3-1,5 m/s, liekin halkaisija noin 500 mm, ja liekin lämpötila jopa 1715-2000 ℃. Palamisen jälkeen hehkulamppu pysyy kuumana yli 5 minuuttia. Vietnamin hyökkäyksen aikana Yhdysvaltain armeija käytti kantoraketteja laukaistakseen 40 mm:n tuhopolttokranaatin, joka oli täytetty sytyttävällä vuorauksella, joka oli valmistettu sekametallista. Kun ammus räjähtää, jokainen pala, jossa on sytyttävä vuoraus, voi sytyttää kohteen. Tuolloin pommin kuukausituotanto saavutti 200 000 laukausta, maksimi 260 000 laukausta.

3.3 Harvinaisten maametallien polttometalliseokset

Harvinaisen maametallin polttometalliseos, jonka paino on 100 g, voi muodostaa 200–3000 sytytystä, jotka kattavat suuren alueen, mikä vastaa panssarin lävistysammusten ja panssarin lävistysammun tappamissädettä. Siksi polttovoimalla varustettujen monitoimisten ammusten kehittämisestä on tullut yksi ammusten kehittämisen pääsuunnista kotimaassa ja ulkomailla. Panssarin lävistysammusten ja panssarin lävistysammusten taktinen suorituskyky edellyttää, että vihollisen panssarivaunun haarniskan lävistyksen jälkeen he voivat sytyttää polttoaineensa ja ammuksensa tankin tuhoamiseksi kokonaan. Kranaateissa on sytytettävä sotilastarvikkeet ja strategiset tilat niiden tappamisalueella. On raportoitu, että Made in USA:ssa valmistettu muovinen harvinaisten maametallien sytytyslaite on valmistettu lasikuituvahvisteisesta nailonista, jonka sisällä on sekoitettu harvinaisten maametallien metalliseospatruuna, jolla on parempi vaikutus lentopolttoainetta ja vastaavia kohteita vastaan.

Harvinaisten maametallien soveltaminen sotilassuojelussa ja ydinteknologiassa

4.1 Sovellus sotilassuojeluteknologiassa

Harvinaisilla maametallilla on säteilyä kestäviä ominaisuuksia. Yhdysvaltain kansallinen neutronipoikkileikkauskeskus on valmistanut kahdenlaisia ​​levyjä, joiden paksuus on 10 mm, käyttämällä pohjamateriaalina polymeerimateriaaleja, harvinaisten maametallien kanssa tai ilman niitä säteilysuojelukokeissa. Tulokset osoittavat, että harvinaisten maametallien polymeerimateriaalien lämpöneutronisuojaus on 5-6 kertaa parempi kuin harvinaisten maametallien vapaiden polymeerimateriaalien. Niistä harvinaisilla maametallimateriaaleilla, joissa on Sm, Eu, Gd, Dy ja muita alkuaineita, on suurin neutronien absorptiopoikkileikkaus ja hyvä neutronien sieppausvaikutus. Tällä hetkellä harvinaisten maametallien säteilysuojamateriaalien tärkeimmät sovellukset sotilastekniikassa sisältävät seuraavat näkökohdat.

4.1.1 Ydinsäteilysuojaus

Yhdysvalloissa käytetään 1 % booria ja 5 % harvinaisia ​​maametallialkuaineitagadolinium, samariumjalantaanivalmistaa 600 mm paksu säteilynkestävä betoni uima-allasreaktorin fissioneutronilähteen suojaamiseksi. Ranska kehitti harvinaisten maametallien säteilysuojamateriaalin lisäämällä boridia, harvinaisten maametallien yhdistettä tai harvinaisten maametallien seosta grafiittiin perusmateriaalina. Tämän komposiittisuojausmateriaalin täyteaine on levitettävä tasaisesti ja valmistettava esivalmistetuiksi osiksi, jotka sijoitetaan reaktorikanavan ympärille suojausalueen eri vaatimusten mukaisesti.

4.1.2 Säiliön lämpösäteilysuojaus

Se koostuu neljästä viilukerroksesta, joiden kokonaispaksuus on 5-20 cm. Ensimmäinen kerros on valmistettu lasikuituvahvisteisesta muovista, johon on lisätty epäorgaanista jauhetta, johon on lisätty 2 % harvinaisia ​​maametalliyhdisteitä täyteaineina, jotka estävät nopeita neutroneja ja absorboivat hitaita neutroneja; Toinen ja kolmas kerros lisäävät boorigrafiittia, polystyreeniä ja harvinaisia ​​maametallielementtejä, jotka muodostavat 10 % edellisen kokonaistäyteaineesta, estämään välienergian neutroneja ja absorboimaan lämpöneutroneja; Neljäs kerros käyttää grafiittia lasikuidun sijasta ja lisää 25 % harvinaisia ​​maametalliyhdisteitä lämpöneutronien absorboimiseksi.

4.1.3 Muut

Harvinaisten maametallien säteilyä kestävien pinnoitteiden levittäminen tankkeihin, laivoihin, suojiin ja muihin sotilasvarusteisiin voi olla säteilyä kestävä vaikutus.

4.2 Sovellus ydinteknologiassa

Harvinaisen maametallin yttrium(III)oksidia voidaan käyttää uraanipolttoaineen palavana absorboijana Boiling water Reactorissa (BWR). Kaikista alkuaineista gadoliniumilla on vahvin kyky absorboida neutroneja, noin 4600 kohdetta atomia kohti. Jokainen luonnollinen gadoliniumatomi absorboi keskimäärin 4 neutronia ennen vikaantumista. Sekoitettuna halkeavan uraanin kanssa gadolinium voi edistää palamista, vähentää uraanin kulutusta ja lisätä energiantuotantoa. Toisin kuin boorikarbidi,Gadolium(III)oksidiei tuota haitallista sivutuotetta, deuteriumia. Se voi sovittaa yhteen sekä uraanipolttoaineen että sen pinnoitemateriaalin ydinreaktiossa. Gadoliniumin käytön etuna boorin sijasta on, että gadoliinia voidaan sekoittaa suoraan uraanin kanssa ydinpolttoainesauvan laajenemisen estämiseksi. Tilastojen mukaan ympäri maailmaa on suunniteltu rakennettavan 149 ydinreaktoria, joista 115 on painevesireaktoreitaharvinainen korvah Gadolium(III)oksidi.Harvinaisten maametallien samarium,europium, ja dysprosiumia on käytetty neutronien absorboijana neutroninjalostusreaktoreissa. Harvinainen maametalliyttriumsillä on pieni sieppauspoikkileikkaus neutroneissa ja sitä voidaan käyttää putkimateriaalina sulan suolan reaktoreissa. Harvinaisen maametallin gadoliniumia ja dysprosiumia sisältävää ohutta kalvoa voidaan käyttää neutronikentän ilmaisimena ilmailu- ja ydinteollisuudessa, pientä määrää harvinaisten maametallien tuliumia ja erbiumia voidaan käyttää umpiputken neutronigeneraattorin kohdemateriaalina ja harvinaisten maametallien europiumoksidi-rautakermetistä voidaan valmistaa parannettu reaktorin ohjaustukilevy. Harvinaisen maametallin gadoliinia voidaan käyttää myös pinnoitteen lisäaineena estämään neutronipommisäteilyä, ja panssaroidut ajoneuvot, jotka on päällystetty erityisellä gadoliniumoksidia sisältävällä pinnoitteella, voivat estää neutronisäteilyä. Harvinaisen maametallin ytterbiumia käytetään maanalaisten ydinräjähdysten aiheuttaman maarasituksen mittauslaitteissa. Kun harvinaisten maametallien ytterbiumiin kohdistetaan voima, vastus kasvaa ja resistanssin muutosta voidaan käyttää kohdistetun paineen laskemiseen. Harvinaisen maametallin gadoliniumfolion yhdistäminen jännitysherkän elementin kanssa voidaan käyttää korkean ydinjännityksen mittaamiseen.

Viiden harvinaisen maametallin kestomagneettimateriaalin käyttö modernissa sotilastekniikassa

Harvinaisen maametallin kestomagneettimateriaali, joka tunnetaan uuden sukupolven magneettikuninkaana, on tällä hetkellä tehokkain tunnettu kestomagneettimateriaali. Sillä on yli 100 kertaa paremmat magneettiset ominaisuudet kuin 1970-luvulla sotilasvarusteissa käytetyllä magneettiteräksellä. Tällä hetkellä siitä on tullut tärkeä materiaali nykyaikaisessa sähköisessä viestinnässä. Sitä käytetään matka-aaltoputkissa ja kiertovesipumpuissa keinotekoisissa maasatelliiteissa, tutkaissa ja muissa näkökohdissa. Siksi sillä on tärkeä sotilaallinen merkitys.

SmCo-magneetteja ja NdFeB-magneetteja käytetään elektronisuihkun tarkentamiseen ohjusohjausjärjestelmässä. Magneetit ovat elektronisuihkun tärkeimmät tarkennuslaitteet, jotka välittävät tietoa ohjuksen ohjauspinnalle. Jokaisessa ohjuksen tarkentavassa ohjauslaitteessa on noin 5-10 paunaa (2,27-4,54 kg) magneetteja. Lisäksi harvinaisten maametallien magneetteja käytetään myös moottoreiden ohjaamiseen ja ohjattujen ohjusten Rudder#Aircraft peräsimien pyörittämiseen. Niiden etuja ovat vahvempi magnetismi ja kevyempi paino kuin alkuperäisillä Al Ni Co -magneeteilla.

Harvinaisten maametallien lasermateriaalien käyttö modernissa sotilastekniikassa

Laser on uudentyyppinen valonlähde, jolla on hyvä monokromaattisuus, suuntaavuus ja koherenssi ja jolla voidaan saavuttaa korkea kirkkaus. Laser- ja harvinaisten maametallien lasermateriaalit syntyivät samanaikaisesti. Tähän mennessä noin 90 % lasermateriaaleista sisältää harvinaisia ​​maametallia. Esimerkiksi yttrium-alumiinigranaattikide on laajalti käytetty laser, joka voi saada jatkuvan suuren tehon huoneenlämpötilassa. Solid-state lasereiden soveltaminen nykyaikaisessa armeijassa sisältää seuraavat näkökohdat.

6.1 Laseretäisyys

Yhdysvalloissa, Isossa-Britanniassa, Ranskassa, Saksassa ja muissa maissa kehitetty neodyymisekoitettu yttrium-alumiinigranaatti pystyy mittaamaan 4000-20000 metrin etäisyyden 5 metrin tarkkuudella. Asejärjestelmät, kuten Yhdysvaltain MI, Saksan Leopard II, Ranskan Lecler, Japanin Type 90, Israelin Mekava ja uusin brittiläinen Challenger 2 -tankki, käyttävät kaikki tämän tyyppistä laseretäisyysmittaria. Tällä hetkellä jotkin maat kehittävät uuden sukupolven solid-state laseretäisyysmittareita ihmissilmän turvallisuuden takaamiseksi. Niiden toiminta-aallonpituudet vaihtelevat välillä 1,5 - 2,1 μM. Yhdysvaltojen ja Yhdistyneen kuningaskunnan kehittämä kädessä pidettävä laseretäisyysmittari, jossa käytetään holmiumia seostettua Ittrium-litiumfluoridilaserin toimintakaista on 2,06 μM ja ulottuu jopa 3000 metriin. Yhdysvallat ja International Laser Company käyttivät myös yhdessä erbium-seostettua yttrium-litiumfluoridilaseria ja kehittivät aallonpituuden 1,73 μM:n laseretäisyysmittarin ja vahvasti varustetut joukot. Kiinan armeijan etäisyysmittareiden laseraallonpituus on 1,06 μM ja vaihtelee 200 - 7000 metristä. Pitkän kantaman raketteja, ohjuksia ja koeviestintäsatelliitteja laukaistaessaan Kiina on saanut tärkeitä tietoja kantaman mittauksesta Laser TV Theodolite -sovelluksen avulla.

6.2 Laserohjaus

Laserohjatut pommit käyttävät lasereita pääteohjaukseen. Kohdetta säteilytetään Nd · YAG-laserilla, joka lähettää kymmeniä pulsseja sekunnissa. Pulssit on koodattu, ja valopulssit voivat ohjata ohjusvastetta, mikä estää ohjusten laukaisun ja vihollisen asettamien esteiden aiheuttamat häiriöt. Esimerkiksi Yhdysvaltain armeijan GBV-15 Glide pommi nimeltä "älykäs pommi". Vastaavasti sitä voidaan käyttää myös laserohjattujen kuorien valmistukseen.

6.3 Laserviestintä

Sen lisäksi, että Nd · YAG:ta voidaan käyttää laserviestintään, litiumtetra-neodyymi(III)fosfaattikiteen (LNP) laserlähtö on polarisoitua ja helppo moduloida. Sitä pidetään yhtenä lupaavimmista mikrolasermateriaaleista, joka soveltuu valokuituviestinnän valonlähteisiin, ja sitä odotetaan käytettävän integroidussa optiikassa ja avaruusviestinnässä. Lisäksi Yttrium-rautagranaattia (Y3Fe5O12) voidaan käyttää erilaisina magnetostaattisina pinta-aaltolaitteina mikroaaltointegraatioprosessilla, mikä tekee laitteista integroituja ja miniatyyrisoituja, ja sillä on erityissovelluksia tutkan kauko-ohjauksessa ja telemetriassa, navigoinnissa ja elektronisissa vastatoimissa.

7 harvinaisen maametallin suprajohtavan materiaalin käyttö modernissa sotilastekniikassa

Kun materiaali on tiettyä lämpötilaa alhaisempi, tapahtuu ilmiö, että resistanssi on nolla, eli suprajohtavuus. Lämpötila on kriittinen lämpötila (Tc). Suprajohteet ovat antimagneetteja. Kun lämpötila on alhaisempi kuin kriittinen lämpötila, suprajohteet hylkivät kaikki magneettikentät, jotka yrittävät kohdistaa niihin. Tämä on niin kutsuttu Meissner-ilmiö. Harvinaisten maametallien lisääminen suprajohtaviin materiaaleihin voi suurentaa kriittistä lämpötilaa Tc. Tämä on edistänyt suuresti suprajohtavien materiaalien kehittämistä ja käyttöä. 1980-luvulla Yhdysvallat, Japani ja muut kehittyneet maat lisäsivät peräkkäin tietyn määrän lantaania, yttriumia, europiumia, erbiumia ja muita harvinaisten maametallien oksideja bariumoksidi- ja kupari(II)oksidiyhdisteisiin, jotka sekoitettiin, puristettiin ja sintrattiin. muodostavat suprajohtavia keraamisia materiaaleja, mikä tekee suprajohtavan teknologian laajan soveltamisen, erityisesti sotilassovelluksissa, laajemman.

7.1 Suprajohtavat integroidut piirit

Viime vuosina ulkomailla on tutkittu suprajohtavan tekniikan soveltamista elektronisissa tietokoneissa ja kehitetty suprajohtavia integroituja piirejä suprajohtavista keraamisista materiaaleista. Jos tätä integroitua piiriä käytetään suprajohtavien tietokoneiden valmistukseen, se ei ole vain pieni koko, kevyt ja kätevä käyttää, vaan sen laskentanopeus on 10-100 kertaa nopeampi kuin puolijohdetietokoneiden.