आधुनिक लष्करी तंत्रज्ञानामध्ये दुर्मिळ पृथ्वी सामग्रीचा वापर

चा अर्जदुर्मिळ पृथ्वी सामग्रीआधुनिक लष्करी तंत्रज्ञानात एस

विशेष कार्यात्मक सामग्री म्हणून, दुर्मिळ पृथ्वी, ज्याला नवीन सामग्रीचे "खजिना घर" म्हणून ओळखले जाते, इतर उत्पादनांची गुणवत्ता आणि कार्यप्रदर्शन मोठ्या प्रमाणात सुधारू शकते आणि आधुनिक उद्योगाचे "व्हिटॅमिन" म्हणून ओळखले जाते. हे केवळ धातूविज्ञान, पेट्रोकेमिकल उद्योग, ग्लास सिरॅमिक्स, लोकर कताई, चामडे आणि शेती यासारख्या पारंपारिक उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जात नाही, तर फ्लोरोसेन्स, चुंबकत्व, लेसर, फायबर-ऑप्टिक कम्युनिकेशन, यांसारख्या सामग्रीच्या क्षेत्रात देखील एक अपरिहार्य भूमिका बजावते. हायड्रोजन स्टोरेज एनर्जी, सुपरकंडक्टिव्हिटी, इत्यादी, हे ऑप्टिकल इन्स्ट्रुमेंट, इलेक्ट्रॉनिक्स, एरोस्पेस, अणुउद्योग इत्यादीसारख्या उदयोन्मुख उच्च-तंत्र उद्योगांच्या विकासाच्या गती आणि स्तरावर थेट परिणाम करते. ही तंत्रज्ञाने लष्करी तंत्रज्ञानामध्ये यशस्वीरित्या लागू केली गेली आहेत, ज्यामुळे मोठ्या प्रमाणावर प्रोत्साहन मिळते. आधुनिक लष्करी तंत्रज्ञानाचा विकास.

आधुनिक लष्करी तंत्रज्ञानामध्ये दुर्मिळ पृथ्वीच्या नवीन सामग्रीद्वारे खेळलेल्या विशेष भूमिकेने विविध देशांतील सरकारे आणि तज्ञांचे लक्ष वेधून घेतले आहे, जसे की उच्च-तंत्रज्ञान उद्योग आणि लष्करी तंत्रज्ञानाच्या विकासातील प्रमुख घटक म्हणून सूचीबद्ध केले गेले आहे. युनायटेड स्टेट्स, जपान आणि इतर देश.

दुर्मिळ पृथ्वीचा संक्षिप्त परिचय आणि त्यांचा लष्करी आणि राष्ट्रीय संरक्षणाशी संबंध

काटेकोरपणे, सर्वदुर्मिळ पृथ्वी घटककाही लष्करी उपयोग आहेत, परंतु राष्ट्रीय संरक्षण आणि लष्करी क्षेत्रात सर्वात महत्वाची भूमिका ही लेझर रेंजिंग, लेसर मार्गदर्शन, लेसर कम्युनिकेशन आणि इतर क्षेत्रांचा वापर असावी.

 आधुनिक लष्करी तंत्रज्ञानामध्ये दुर्मिळ अर्थ स्टील आणि नोड्युलर कास्ट आयर्नचा वापर

 1.1 आधुनिक लष्करी तंत्रज्ञानामध्ये दुर्मिळ अर्थ स्टीलचा वापर

त्याच्या कार्यांमध्ये शुध्दीकरण, बदल आणि मिश्रधातूंचा समावेश आहे, ज्यामध्ये प्रामुख्याने डिसल्फरायझेशन, डीऑक्सिडेशन आणि गॅस काढून टाकणे, कमी वितळण्याच्या बिंदूच्या हानिकारक अशुद्धतेचा प्रभाव काढून टाकणे, धान्य आणि संरचना शुद्ध करणे, स्टीलच्या फेज संक्रमण बिंदूवर परिणाम करणे आणि त्याची कठोरता आणि यांत्रिक गुणधर्म सुधारणे समाविष्ट आहे. . लष्करी विज्ञान आणि तंत्रज्ञान कर्मचाऱ्यांनी दुर्मिळ पृथ्वीच्या या संपत्तीचा वापर करून शस्त्रांमध्ये वापरण्यासाठी उपयुक्त अशी अनेक दुर्मिळ पृथ्वी सामग्री विकसित केली आहे.

 1.1.1 आर्मर स्टील

 1960 च्या दशकाच्या सुरुवातीस, चीनच्या शस्त्र उद्योगाने आर्मर स्टील आणि गन स्टीलमध्ये दुर्मिळ पृथ्वीच्या वापरावर संशोधन सुरू केले आणि 601, 603 आणि 623 सारख्या दुर्मिळ पृथ्वी आर्मर स्टीलची निर्मिती केली, ज्याने नवीन युगाची सुरुवात केली जिथे मुख्य कच्चा माल होता. चीनमधील टाकीचे उत्पादन देशांतर्गत होते.

 1.1.2 दुर्मिळ पृथ्वी कार्बन स्टील

1960 च्या मध्यात, चीनने दुर्मिळ पृथ्वी कार्बन स्टीलचे उत्पादन करण्यासाठी मूळ उच्च-गुणवत्तेच्या कार्बन स्टीलमध्ये 0.05% दुर्मिळ पृथ्वी घटक जोडले. मूळ कार्बन स्टीलच्या तुलनेत या दुर्मिळ पृथ्वीच्या स्टीलचे पार्श्व प्रभाव मूल्य 70% ते 100% वाढले आहे आणि -40 ℃ वर प्रभाव मूल्य जवळजवळ दुप्पट वाढले आहे. या स्टीलचे बनवलेले मोठ्या-व्यासाचे काडतूस पूर्णपणे तांत्रिक आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी शूटिंग रेंजमधील शूटिंग चाचण्यांद्वारे सिद्ध झाले आहे. सध्या, चीनला अंतिम स्वरूप देण्यात आले आहे आणि उत्पादनात टाकण्यात आले आहे, ज्यामुळे काडतूस सामग्रीमध्ये स्टीलसह तांबे बदलण्याची चीनची दीर्घकालीन इच्छा पूर्ण झाली आहे.

 1.1.3 दुर्मिळ पृथ्वी उच्च मँगनीज स्टील आणि दुर्मिळ पृथ्वी कास्ट स्टील

रेअर अर्थ हाय मँगनीज स्टीलचा वापर टँक ट्रॅक शूज तयार करण्यासाठी केला जातो आणि दुर्मिळ अर्थ कास्ट स्टीलचा वापर टेल विंग्स, थूथन ब्रेक आणि हाय-स्पीड आर्मर-पीयर्सिंग डिस्कार्डिंग सॅबोटचे आर्टिलरी स्ट्रक्चरल भाग तयार करण्यासाठी केला जातो, ज्यामुळे प्रक्रिया प्रक्रिया कमी होऊ शकते, स्टीलचा वापर दर सुधारणे आणि रणनीतिक आणि तांत्रिक निर्देशक प्राप्त करणे.

भूतकाळात, चीनमध्ये फ्रंट चेंबर प्रोजेक्टाइल बॉडीसाठी वापरलेली सामग्री अर्ध-कठोर कास्ट लोहापासून बनलेली होती आणि उच्च-गुणवत्तेचे पिग आयर्न 30% ते 40% स्क्रॅप स्टीलसह जोडले गेले होते. कमी ताकद, जास्त ठिसूळपणा, स्फोटानंतर प्रभावी तुकड्यांची कमी आणि तीक्ष्ण संख्या आणि कमकुवत मारण्याची शक्ती यामुळे, समोरच्या चेंबरच्या प्रक्षेपण शरीराच्या विकासात एकेकाळी अडथळा आला. 1963 पासून, दुर्मिळ पृथ्वी डक्टाइल लोह वापरून मोर्टार शेलचे विविध कॅलिबर्स तयार केले गेले आहेत, ज्यामुळे त्यांचे यांत्रिक गुणधर्म 1-2 पट वाढले आहेत, प्रभावी तुकड्यांची संख्या वाढली आहे आणि तुकड्यांची तीक्ष्णता वाढली आहे, ज्यामुळे त्यांची मारण्याची शक्ती मोठ्या प्रमाणात वाढली आहे. चीनमध्ये या सामग्रीपासून बनवलेल्या तोफांच्या शेल आणि फील्ड गन शेलच्या विशिष्ट प्रकारच्या तुकड्यांची प्रभावी संख्या आणि गहन किलिंग त्रिज्या स्टीलच्या शेलपेक्षा किंचित चांगली आहेत.

आधुनिक लष्करी तंत्रज्ञानामध्ये मॅग्नेशियम आणि ॲल्युमिनियम सारख्या नॉन-फेरस रेअर अर्थ मिश्र धातुंचा वापर

 दुर्मिळ पृथ्वीउच्च रासायनिक क्रिया आणि मोठी अणु त्रिज्या आहे. जेव्हा ते नॉन-फेरस धातू आणि त्यांच्या मिश्रधातूंमध्ये जोडले जाते तेव्हा ते धान्य शुद्ध करू शकते, वेगळे करणे, डिगॅसिंग, अशुद्धता काढून टाकणे आणि शुद्धीकरण टाळू शकते आणि मेटॅलोग्राफिक रचना सुधारू शकते, जेणेकरून यांत्रिक गुणधर्म, भौतिक गुणधर्म आणि प्रक्रिया गुणधर्म सुधारण्याचा व्यापक उद्देश साध्य करता येईल. . देश-विदेशातील सामग्री कामगारांनी दुर्मिळ पृथ्वीच्या या गुणधर्माचा वापर करून नवीन दुर्मिळ पृथ्वी मॅग्नेशियम मिश्र धातु, ॲल्युमिनियम मिश्र धातु, टायटॅनियम मिश्र धातु आणि सुपर अलॉय विकसित केले आहेत. ही उत्पादने आधुनिक लष्करी तंत्रज्ञान जसे की लढाऊ विमाने, प्राणघातक विमान, हेलिकॉप्टर, मानवरहित हवाई वाहने आणि क्षेपणास्त्र उपग्रहांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरली गेली आहेत.

2.1 दुर्मिळ पृथ्वी मॅग्नेशियम मिश्र धातु

दुर्मिळ पृथ्वी मॅग्नेशियम मिश्र धातुउच्च विशिष्ट सामर्थ्य आहे, विमानाचे वजन कमी करू शकते, रणनीतिकखेळ कार्यप्रदर्शन सुधारू शकते आणि विस्तृत अनुप्रयोग संभावना आहेत. चायना एव्हिएशन इंडस्ट्री कॉर्पोरेशनने विकसित केलेल्या दुर्मिळ पृथ्वी मॅग्नेशियम मिश्र धातुंमध्ये (यापुढे AVIC म्हणून संदर्भित) कास्ट मॅग्नेशियम मिश्र धातु आणि विकृत मॅग्नेशियम मिश्र धातुंच्या सुमारे 10 ग्रेडचा समावेश आहे, त्यापैकी बरेच उत्पादनात वापरले गेले आहेत आणि त्यांची गुणवत्ता स्थिर आहे. उदाहरणार्थ, हेलिकॉप्टर रीअर रिडक्शन केसिंग्ज, फायटर विंग रिब्स आणि 30 किलोवॅट जनरेटरसाठी रोटर लीड प्रेशर प्लेट्स यांसारख्या महत्त्वाच्या भागांसाठी वापरण्यासाठी मुख्य ॲडिटिव्ह म्हणून रेअर अर्थ मेटल निओडीमियमसह ZM 6 कास्ट मॅग्नेशियम मिश्र धातुचा विस्तार करण्यात आला आहे. AVIC कॉर्पोरेशन आणि नॉनफेरस मेटल कॉर्पोरेशन यांनी संयुक्तपणे विकसित केलेल्या रेअर अर्थ हाय-स्ट्रेंथ मॅग्नेशियम मिश्र धातु BM 25 ने काही मध्यम ताकदीच्या ॲल्युमिनियम मिश्र धातुंची जागा घेतली आहे आणि ते प्रभावशाली विमानांमध्ये लागू केले आहे.

2.2 दुर्मिळ पृथ्वी टायटॅनियम मिश्र धातु

1970 च्या दशकाच्या सुरुवातीस, बीजिंग इन्स्टिट्यूट ऑफ एरोनॉटिकल मटेरिअल्स (ज्याला एरोनॉटिकल मटेरिअल्स इन्स्टिट्यूट म्हणून संबोधले जाते) काही ॲल्युमिनियम आणि सिलिकॉनची जागा Ti-A1-Mo टायटॅनियम मिश्र धातुंमध्ये दुर्मिळ पृथ्वी धातू सिरियम (Ce) ने बदलली, ज्यामुळे ठिसूळ टप्प्यांचा वर्षाव मर्यादित झाला आणि मिश्रधातूची उष्णता प्रतिरोधक क्षमता सुधारते आणि थर्मल स्थिरता देखील सुधारते. या आधारावर, सेरियम असलेले उच्च-कार्यक्षमता कास्ट उच्च-तापमान टायटॅनियम मिश्र धातु ZT3 विकसित केले गेले. तत्सम आंतरराष्ट्रीय मिश्र धातुंच्या तुलनेत, उष्णता प्रतिरोधक शक्ती आणि प्रक्रियेच्या कार्यक्षमतेच्या दृष्टीने त्याचे काही फायदे आहेत. याच्या सहाय्याने तयार केलेले कॉम्प्रेसर केसिंग W PI3 II इंजिनसाठी वापरले जाते, ज्यामध्ये प्रति विमान 39 किलो वजन कमी होते आणि थ्रस्ट टू वेट रेशो 1.5% वाढते. याव्यतिरिक्त, प्रक्रिया चरणांमध्ये सुमारे 30% कपात केल्याने महत्त्वपूर्ण तांत्रिक आणि आर्थिक फायदे प्राप्त झाले आहेत, ज्यामुळे चीनमध्ये 500 डिग्री सेल्सियस एव्हिएशन इंजिनसाठी कास्ट टायटॅनियम केसिंग्जच्या वापरातील अंतर भरून काढले आहे. संशोधनात असे दिसून आले आहे की सेरिअम असलेल्या ZT3 मिश्र धातुच्या मायक्रोस्ट्रक्चरमध्ये लहान सिरियम ऑक्साईड कण आहेत. सेरिअम मिश्रधातूतील ऑक्सिजनचा एक भाग एकत्र करून रीफ्रॅक्टरी आणि उच्च कडकपणा तयार करतोदुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईडसाहित्य, Ce2O3. हे कण मिश्रधातूच्या विकृतीच्या प्रक्रियेदरम्यान विस्थापनांच्या हालचालीमध्ये अडथळा आणतात, ज्यामुळे मिश्रधातूची उच्च-तापमान कामगिरी सुधारते. सेरिअम वायूच्या अशुद्धतेचा काही भाग (विशेषत: धान्याच्या सीमेवर) कॅप्चर करते, जे चांगले थर्मल स्थिरता राखून मिश्रधातूला मजबूत करू शकते. कास्ट टायटॅनियम मिश्र धातुंमध्ये कठीण विद्राव्य बिंदू मजबूत करण्याचा सिद्धांत लागू करण्याचा हा पहिला प्रयत्न आहे. याशिवाय, इन्स्टिट्यूट ऑफ एरोनॉटिकल मटेरिअल्सने स्थिर आणि स्वस्त विकसित केले आहेयट्रिअम(III) ऑक्साईडटायटॅनियम मिश्र धातु सोल्यूशन अचूक कास्टिंग प्रक्रियेत वर्षांच्या संशोधन आणि विशेष खनिज उपचार तंत्रज्ञानाद्वारे वाळू आणि पावडर. हे विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण, कडकपणा आणि टायटॅनियम द्रवपदार्थाच्या स्थिरतेच्या बाबतीत अधिक चांगल्या स्तरावर पोहोचले आहे आणि शेल स्लरीचे कार्यप्रदर्शन समायोजित आणि नियंत्रित करण्यात अधिक फायदे दर्शविले आहेत. वापरण्याचा उत्कृष्ट फायदायट्रिअम(III) ऑक्साईडटायटॅनियम कास्टिंग तयार करण्यासाठी शेल म्हणजे कास्टिंगची गुणवत्ता आणि प्रक्रियेची पातळी टंगस्टन कोटिंग प्रक्रियेशी समतुल्य असल्याच्या स्थितीत, टंगस्टन कोटिंग प्रक्रियेपेक्षा पातळ टायटॅनियम मिश्र धातु कास्टिंग तयार केले जाऊ शकते. सध्या, ही प्रक्रिया विविध विमाने, इंजिन आणि नागरी कास्टिंगच्या निर्मितीमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरली जात आहे.

2.3 दुर्मिळ पृथ्वी ॲल्युमिनियम मिश्र धातु

AVIC ने विकसित केलेल्या उष्मा-प्रतिरोधक कास्ट ॲल्युमिनियम मिश्र धातु HZL206 मध्ये निकेल असलेल्या विदेशी मिश्र धातुंच्या तुलनेत उच्च-तापमान आणि खोलीचे तापमान यांत्रिक गुणधर्म आहेत आणि परदेशात समान मिश्रधातूंच्या प्रगत पातळीपर्यंत पोहोचले आहे. स्टील आणि टायटॅनियम मिश्र धातुंच्या जागी 300 ℃ तापमानासह हेलिकॉप्टर आणि लढाऊ विमानांसाठी दाब प्रतिरोधक झडप म्हणून त्याचा वापर केला जातो. स्ट्रक्चरल वजन कमी केले गेले आहे आणि मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन केले गेले आहे. 200-300 ℃ वर दुर्मिळ पृथ्वी ॲल्युमिनियम सिलिकॉन हायपर्युटेक्टिक ZL117 मिश्रधातूची तन्य शक्ती पश्चिम जर्मन पिस्टन मिश्र धातु KS280 आणि KS282 पेक्षा जास्त आहे. त्याची परिधान प्रतिरोधकता सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या पिस्टन मिश्र धातु ZL108 पेक्षा 4-5 पट जास्त आहे, रेखीय विस्तार आणि चांगल्या मितीय स्थिरतेच्या लहान गुणांकासह. हे एव्हिएशन ऍक्सेसरीज KY-5, KY-7 एअर कंप्रेसर आणि एव्हिएशन मॉडेल इंजिन पिस्टनमध्ये वापरले गेले आहे. ॲल्युमिनियम मिश्र धातुंमध्ये दुर्मिळ पृथ्वी घटक जोडल्याने सूक्ष्म संरचना आणि यांत्रिक गुणधर्म लक्षणीयरीत्या सुधारतात. ॲल्युमिनियम मिश्र धातुंमधील दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांच्या कृतीची यंत्रणा अशी आहे: विखुरलेल्या वितरणाची निर्मिती, लहान ॲल्युमिनियम संयुगे दुसऱ्या टप्प्याला बळकट करण्यासाठी महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात; दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांची भर घातल्याने कॅथर्सिसची भूमिका कमी होते, ज्यामुळे मिश्रधातूतील छिद्रांची संख्या कमी होते आणि मिश्रधातूची कार्यक्षमता सुधारते; दुर्मिळ पृथ्वीवरील ॲल्युमिनियम संयुगे धान्ये आणि युटेक्टिक टप्पे परिष्कृत करण्यासाठी विषम केंद्रक म्हणून काम करतात आणि ते सुधारक देखील आहेत; दुर्मिळ पृथ्वी घटक लोह समृद्ध टप्प्यांच्या निर्मिती आणि शुद्धीकरणास प्रोत्साहन देतात, त्यांचे हानिकारक प्रभाव कमी करतात. α— A1 मधील लोहाचे घन द्रावण प्रमाण दुर्मिळ पृथ्वीच्या वाढीसह कमी होते, जे सामर्थ्य आणि प्लॅस्टिकिटी सुधारण्यासाठी देखील फायदेशीर आहे.

आधुनिक लष्करी तंत्रज्ञानामध्ये दुर्मिळ पृथ्वी ज्वलन सामग्रीचा वापर

3.1 शुद्ध दुर्मिळ पृथ्वी धातू

शुद्ध दुर्मिळ पृथ्वी धातू, त्यांच्या सक्रिय रासायनिक गुणधर्मांमुळे, स्थिर संयुगे तयार करण्यासाठी ऑक्सिजन, सल्फर आणि नायट्रोजन यांच्याशी प्रतिक्रिया करण्यास प्रवण असतात. तीव्र घर्षण आणि प्रभावाच्या अधीन असताना, ठिणग्या ज्वलनशील पदार्थांना प्रज्वलित करू शकतात. म्हणून, 1908 च्या सुरुवातीस, ते चकमक बनवले गेले. असे आढळून आले आहे की पृथ्वीच्या 17 दुर्मिळ घटकांपैकी, सेरिअम, लॅन्थॅनम, निओडीमियम, प्रासीओडीमियम, सॅमेरियम आणि यट्रिअम या सहा घटकांची विशेषत: चांगली जाळपोळ केली जाते. दुर्मिळ पृथ्वीच्या धातूंच्या जाळपोळ गुणधर्मांवर आधारित लोकांनी विविध आग लावणारी शस्त्रे बनवली आहेत. उदाहरणार्थ, 227 किलो वजनाचे अमेरिकन "मार्क 82" क्षेपणास्त्र दुर्मिळ अर्थ मेटल लाइनर वापरते, जे केवळ स्फोटक मारण्याचे परिणामच निर्माण करत नाही तर जाळपोळ देखील करते. यूएस एअर-टू-ग्राउंड "डॅम्पिंग मॅन" रॉकेट वॉरहेड 108 रेअर अर्थ मेटल स्क्वेअर रॉड्सने लाइनर म्हणून सुसज्ज आहे, काही पूर्वनिर्मित तुकड्यांच्या जागी. स्थिर स्फोट चाचण्यांमधून असे दिसून आले आहे की विमानचालन इंधन प्रज्वलित करण्याची त्याची क्षमता अनलाइन केलेल्या इंधनांपेक्षा 44% जास्त आहे.

3.2 मिश्रित दुर्मिळ पृथ्वी धातू

शुद्ध भाव जास्त असल्यानेदुर्मिळ पृथ्वी धातूs, कमी किमतीचे संमिश्र दुर्मिळ पृथ्वी धातू विविध देशांमध्ये ज्वलन शस्त्रांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. कंपोझिट रेअर अर्थ मेटल कंबशन एजंट धातूच्या शेलमध्ये उच्च दाबाखाली लोड केला जातो, ज्याची ज्वलन एजंट घनता (1.9~2.1) × 103 kg/m3, ज्वलन गती 1.3-1.5 m/s, ज्वालाचा व्यास सुमारे 500 मिमी, आणि ज्वाला तापमान 1715-2000 ℃ पर्यंत. ज्वलनानंतर, इनॅन्डेन्सेंट शरीर 5 मिनिटांपेक्षा जास्त काळ गरम राहते. व्हिएतनामच्या आक्रमणादरम्यान, यूएस सैन्याने 40 मिमी जाळपोळ ग्रेनेड प्रक्षेपित करण्यासाठी लाँचर्सचा वापर केला, जो मिश्रित दुर्मिळ पृथ्वीच्या धातूपासून बनवलेल्या प्रज्वलित अस्तराने भरलेला होता. प्रक्षेपणाचा स्फोट झाल्यानंतर, प्रज्वलित अस्तर असलेला प्रत्येक तुकडा लक्ष्याला प्रज्वलित करू शकतो. त्या वेळी, बॉम्बचे मासिक उत्पादन 200000 फेऱ्यांपर्यंत पोहोचले, ज्यात जास्तीत जास्त 260000 फेऱ्या होत्या.

3.3 दुर्मिळ पृथ्वी ज्वलन मिश्र धातु

100g वजनाचा दुर्मिळ पृथ्वी ज्वलन मिश्रधातू 200~3000 किंडलिंग बनवू शकतो, मोठ्या क्षेत्राला व्यापतो, जो आर्मर-पीयर्सिंग दारूगोळा आणि आर्मर पिअरिंग प्रोजेक्टाइलच्या किलिंग त्रिज्या समतुल्य आहे. म्हणून, ज्वलन शक्तीसह बहु-कार्यक्षम दारुगोळा विकसित करणे हे देश-विदेशात दारुगोळा विकासाच्या मुख्य दिशांपैकी एक बनले आहे. चिलखत-भेदक दारुगोळा आणि चिलखत छेदन प्रक्षेपणासाठी, त्यांच्या रणनीतिकखेळ कामगिरीसाठी शत्रूच्या टाकीच्या चिलखतीला छेद दिल्यानंतर, ते टाकी पूर्णपणे नष्ट करण्यासाठी त्यांचे इंधन आणि दारुगोळा प्रज्वलित करू शकतात. ग्रेनेडसाठी, त्यांच्या मारण्याच्या श्रेणीमध्ये लष्करी पुरवठा आणि रणनीतिक सुविधा प्रज्वलित करणे आवश्यक आहे. असे नोंदवले जाते की मेड इन यूएसए मध्ये बनवलेले प्लास्टिकचे दुर्मिळ पृथ्वी धातूचे इन्सेंडियरी उपकरण ग्लास फायबर प्रबलित नायलॉनचे बनलेले आहे आणि आत मिश्रित दुर्मिळ पृथ्वी मिश्र धातु काडतूस आहे, ज्याचा विमान इंधन आणि तत्सम लक्ष्यांवर चांगला परिणाम होतो.

मिलिटरी प्रोटेक्शन आणि न्यूक्लियर टेक्नॉलॉजीमध्ये दुर्मिळ पृथ्वी सामग्रीचा वापर

4.1 लष्करी संरक्षण तंत्रज्ञानातील अर्ज

दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांमध्ये रेडिएशन प्रतिरोधक गुणधर्म असतात. युनायटेड स्टेट्सच्या नॅशनल न्यूट्रॉन क्रॉस सेक्शन सेंटरने रेडिएशन प्रोटेक्शन चाचण्यांसाठी पॉलिमर मटेरियलचा बेस मटेरियल म्हणून वापर करून, दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांसह किंवा न जोडता 10 मिमी जाडी असलेल्या दोन प्रकारच्या प्लेट्स बनवल्या आहेत. परिणाम दर्शविते की दुर्मिळ पृथ्वी पॉलिमर सामग्रीचा थर्मल न्यूट्रॉन शील्डिंग प्रभाव दुर्मिळ पृथ्वी मुक्त पॉलिमर सामग्रीपेक्षा 5-6 पट चांगला आहे. त्यापैकी, Sm, Eu, Gd, Dy आणि इतर घटकांसह दुर्मिळ पृथ्वी सामग्रीमध्ये सर्वात मोठा न्यूट्रॉन शोषण क्रॉस सेक्शन आणि चांगला न्यूट्रॉन कॅप्चर प्रभाव आहे. सध्या, लष्करी तंत्रज्ञानातील दुर्मिळ पृथ्वीच्या किरणोत्सर्ग संरक्षण सामग्रीच्या मुख्य अनुप्रयोगांमध्ये खालील बाबींचा समावेश आहे.

4.1.1 परमाणु विकिरण संरक्षण

युनायटेड स्टेट्स 1% बोरॉन आणि 5% दुर्मिळ पृथ्वी घटक वापरतेगॅडोलिनियम, samariumआणिलॅन्थेनमजलतरण तलाव अणुभट्टीच्या विखंडन न्यूट्रॉन स्त्रोताचे संरक्षण करण्यासाठी 600 मिमी जाडीचे रेडिएशन प्रूफ काँक्रिट तयार करणे. फ्रान्सने मूळ सामग्री म्हणून ग्रेफाइटमध्ये बोराइड, दुर्मिळ पृथ्वी संयुग किंवा दुर्मिळ पृथ्वी मिश्र धातु जोडून दुर्मिळ पृथ्वी किरणोत्सर्ग संरक्षण सामग्री विकसित केली. या संमिश्र शील्डिंग मटेरियलचे फिलर समान रीतीने वितरीत करणे आणि प्रीफेब्रिकेटेड भाग बनवणे आवश्यक आहे, जे शिल्डिंग क्षेत्राच्या वेगवेगळ्या आवश्यकतांनुसार अणुभट्टी चॅनेलभोवती ठेवलेले आहे.

4.1.2 टाकी थर्मल रेडिएशन शील्डिंग

यात लिबासचे चार थर असतात, एकूण जाडी 5-20 सें.मी. पहिला थर काचेच्या फायबर प्रबलित प्लास्टिकचा बनलेला आहे, ज्यामध्ये जलद न्यूट्रॉन अवरोधित करण्यासाठी आणि स्लो न्यूट्रॉन शोषण्यासाठी फिलर म्हणून 2% दुर्मिळ पृथ्वी संयुगे अकार्बनिक पावडर जोडली आहे; मध्यवर्ती ऊर्जा न्यूट्रॉन अवरोधित करण्यासाठी आणि थर्मल न्यूट्रॉन शोषून घेण्यासाठी दुसरा आणि तिसरा स्तर बोरॉन ग्रेफाइट, पॉलिस्टीरिन आणि दुर्मिळ पृथ्वी घटकांचा समावेश करतात जे आधीच्या एकूण फिलरपैकी 10% आहेत; चौथा थर ग्लास फायबरऐवजी ग्रेफाइट वापरतो आणि थर्मल न्यूट्रॉन शोषून घेण्यासाठी 25% दुर्मिळ पृथ्वी संयुगे जोडतो.

४.१.३ इतर

टाक्या, जहाजे, आश्रयस्थान आणि इतर लष्करी उपकरणांवर दुर्मिळ पृथ्वीचे किरणोत्सर्ग प्रतिरोधक कोटिंग्ज लागू केल्यास किरणोत्सर्ग प्रतिरोधक परिणाम होऊ शकतो.

4.2 अणु तंत्रज्ञानातील अनुप्रयोग

रेअर अर्थ य्ट्रिअम (III) ऑक्साईडचा वापर उकळत्या पाण्याच्या अणुभट्टीमध्ये (BWR) युरेनियम इंधनाचे ज्वलनशील शोषक म्हणून केला जाऊ शकतो. सर्व घटकांपैकी, गॅडोलिनियममध्ये न्यूट्रॉन शोषण्याची सर्वात मजबूत क्षमता आहे, प्रत्येक अणूमध्ये अंदाजे 4600 लक्ष्य असतात. प्रत्येक नैसर्गिक गॅडोलिनियम अणू अपयशी होण्यापूर्वी सरासरी 4 न्यूट्रॉन शोषून घेतो. विखंडन करण्यायोग्य युरेनियममध्ये मिसळल्यास, गॅडोलिनियम ज्वलनास प्रोत्साहन देऊ शकते, युरेनियमचा वापर कमी करू शकते आणि ऊर्जा उत्पादन वाढवू शकते. बोरॉन कार्बाइडच्या विपरीत,गॅडोलिनियम(III) ऑक्साईडड्युटेरियम तयार करत नाही, एक हानिकारक उप-उत्पादन. हे युरेनियम इंधन आणि अणु अभिक्रियामध्ये त्याच्या लेप सामग्रीशी जुळू शकते. बोरॉनऐवजी गॅडोलिनियम वापरण्याचा फायदा असा आहे की अणुइंधन रॉडचा विस्तार रोखण्यासाठी गॅडोलिनियम थेट युरेनियममध्ये मिसळले जाऊ शकते. आकडेवारीनुसार, जगभरात 149 अणुभट्ट्या बांधण्याचे नियोजित आहे, त्यापैकी 115 दबावयुक्त पाण्याच्या अणुभट्ट्या वापरत आहेत.दुर्मिळ कानh गॅडोलिनियम(III) ऑक्साईड.दुर्मिळ पृथ्वी समारियम,युरोपिअम, आणि डिस्प्रोशिअमचा वापर न्यूट्रॉन ब्रीडर अणुभट्ट्यांमध्ये न्यूट्रॉन शोषक म्हणून केला गेला आहे. दुर्मिळ पृथ्वीयट्रियमन्यूट्रॉनमध्ये एक लहान कॅप्चर क्रॉस-सेक्शन आहे आणि वितळलेल्या मीठ अणुभट्ट्यांसाठी पाईप सामग्री म्हणून वापरला जाऊ शकतो. दुर्मिळ पृथ्वी गॅडोलिनियम आणि डिस्प्रोशिअमसह जोडलेले पातळ फॉइल एरोस्पेस आणि अणुउद्योग अभियांत्रिकीमध्ये न्यूट्रॉन फील्ड डिटेक्टर म्हणून वापरले जाऊ शकते, दुर्मिळ पृथ्वी थुलिअम आणि एर्बियमची थोडीशी मात्रा सीलबंद ट्यूब न्यूट्रॉन जनरेटरचे लक्ष्य सामग्री म्हणून वापरली जाऊ शकते आणि दुर्मिळ पृथ्वी. सुधारित अणुभट्टी नियंत्रण सपोर्ट प्लेट बनवण्यासाठी europium ऑक्साइड लोह cermet वापरले जाऊ शकते. न्यूट्रॉन बॉम्ब किरणोत्सर्ग रोखण्यासाठी दुर्मिळ पृथ्वी गॅडोलिनियमचा वापर कोटिंग ॲडिटीव्ह म्हणून देखील केला जाऊ शकतो आणि गॅडोलिनियम ऑक्साईड असलेल्या विशेष कोटिंगसह लेपित आर्मर्ड वाहने न्यूट्रॉन रेडिएशन टाळू शकतात. रेअर अर्थ यटरबियमचा वापर भूगर्भातील आण्विक स्फोटांमुळे होणारा भूगर्भीय ताण मोजण्यासाठी उपकरणांमध्ये केला जातो. जेव्हा दुर्मिळ पृथ्वी ytterbium बळजबरीने अधीन केले जाते, तेव्हा प्रतिकार वाढतो, आणि प्रतिकारातील बदल लागू केलेल्या दाबाची गणना करण्यासाठी वापरला जाऊ शकतो. रेअर अर्थ गॅडोलिनियम फॉइल जमा केलेले आणि ताण-संवेदनशील घटकासह जोडलेले उच्च आण्विक ताण मोजण्यासाठी वापरले जाऊ शकते.

आधुनिक लष्करी तंत्रज्ञानामध्ये 5 दुर्मिळ पृथ्वी स्थायी चुंबक सामग्रीचा वापर

दुर्मिळ पृथ्वी स्थायी चुंबक सामग्री, चुंबकीय राजा नवीन पिढी म्हणून ओळखले, सध्या ज्ञात सर्वोच्च व्यापक कामगिरी कायम चुंबक साहित्य आहे. 1970 च्या दशकात लष्करी उपकरणांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या चुंबकीय स्टीलच्या तुलनेत यात 100 पट जास्त चुंबकीय गुणधर्म आहेत. सध्या, हे आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक तंत्रज्ञान संप्रेषणातील एक महत्त्वाचे साहित्य बनले आहे. हे ट्रॅव्हलिंग-वेव्ह ट्यूब आणि सर्कुलेटरमध्ये कृत्रिम पृथ्वी उपग्रह, रडार आणि इतर पैलूंमध्ये वापरले जाते. त्यामुळे याला लष्करी महत्त्व आहे.

क्षेपणास्त्र मार्गदर्शन प्रणालीमध्ये इलेक्ट्रॉन बीम फोकस करण्यासाठी SmCo चुंबक आणि NdFeB चुंबक वापरले जातात. चुंबक हे इलेक्ट्रॉन बीमचे मुख्य फोकसिंग उपकरण आहेत, जे क्षेपणास्त्राच्या नियंत्रण पृष्ठभागावर डेटा प्रसारित करतात. क्षेपणास्त्राच्या प्रत्येक लक्ष केंद्रित मार्गदर्शन उपकरणामध्ये अंदाजे 5-10 पौंड (2.27-4.54 किलो) चुंबक असतात. याव्यतिरिक्त, दुर्मिळ पृथ्वी चुंबकांचा वापर मोटर चालविण्यासाठी आणि मार्गदर्शित क्षेपणास्त्रांच्या रुडर#एअरक्राफ्ट रडरला फिरवण्यासाठी देखील केला जातो. मूळ Al Ni Co चुंबकांपेक्षा मजबूत चुंबकत्व आणि हलके वजन हे त्यांचे फायदे आहेत.

आधुनिक लष्करी तंत्रज्ञानामध्ये दुर्मिळ अर्थ लेझर सामग्रीचा वापर

लेझर हा एक नवीन प्रकारचा प्रकाश स्रोत आहे ज्यामध्ये चांगली एकरंगीता, दिशात्मकता आणि सुसंगतता आहे आणि उच्च चमक प्राप्त करू शकते. लेसर आणि दुर्मिळ पृथ्वी लेसर साहित्य एकाच वेळी जन्माला आले. आतापर्यंत, अंदाजे 90% लेसर सामग्रीमध्ये दुर्मिळ पृथ्वीचा समावेश आहे. उदाहरणार्थ, य्ट्रिअम ॲल्युमिनियम गार्नेट क्रिस्टल हे मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाणारे लेसर आहे जे खोलीच्या तपमानावर सतत उच्च पॉवर आउटपुट मिळवू शकते. आधुनिक सैन्यात सॉलिड-स्टेट लेझरच्या वापरामध्ये खालील बाबींचा समावेश आहे.

6.1 लेसर श्रेणी

युनायटेड स्टेट्स, ब्रिटन, फ्रान्स, जर्मनी आणि इतर देशांमध्ये विकसित केलेले निओडीमियम डोपड य्ट्रियम ॲल्युमिनियम गार्नेट 5 मीटर अचूकतेसह 4000~20000 मीटर अंतर मोजू शकते. US MI, जर्मनीचा Leopard II, फ्रान्सचा Lecler, जपानचा Type 90, इस्रायलचा Mekava आणि नवीनतम ब्रिटीश चॅलेंजर 2 टँक यांसारख्या शस्त्रास्त्रे या प्रकारच्या लेसर रेंजफाइंडरचा वापर करतात. सध्या, काही देश मानवी डोळ्यांच्या सुरक्षेसाठी सॉलिड स्टेट लेझर रेंजफाइंडर्सची नवीन पिढी विकसित करत आहेत, ज्याची ऑपरेटिंग तरंगलांबी 1.5 ते 2.1 μM पर्यंत आहे. युनायटेड स्टेट्स आणि युनायटेड किंग्डम यांनी हॉलमियम डोपेड वापरून विकसित केलेला हाताने पकडलेला लेसर रेंजफाइंडर य्ट्रिअम लिथियम फ्लोराइड लेसरचा कार्यरत बँड 2.06 μM आहे, जो 3000 मीटर पर्यंत आहे. युनायटेड स्टेट्स आणि इंटरनॅशनल लेझर कंपनीने संयुक्तपणे एर्बियम-डोपड य्ट्रिअम लिथियम फ्लोराइड लेसरचा वापर केला आणि 1.73 μM च्या लेसर रेंजफाइंडरची तरंगलांबी आणि जोरदारपणे सुसज्ज सैन्य विकसित केले. चीनच्या लष्करी रेंजफाइंडर्सची लेसर तरंगलांबी 1.06 μM आहे, 200 ते 7000 मी. लांब पल्ल्याच्या रॉकेट, क्षेपणास्त्रे आणि चाचणी दळणवळण उपग्रह प्रक्षेपित करताना, चीनने लेझर टीव्ही थियोडोलाइटद्वारे श्रेणी मोजमापातील महत्त्वपूर्ण डेटा प्राप्त केला आहे.

6.2 लेझर मार्गदर्शन

लेझर मार्गदर्शित बॉम्ब टर्मिनल मार्गदर्शनासाठी लेसर वापरतात. लक्ष्य एका Nd · YAG लेसरने विकिरणित केले जाते जे प्रति सेकंद डझनभर डाळी उत्सर्जित करते. डाळी एन्कोड केलेल्या आहेत आणि हलक्या डाळी क्षेपणास्त्राच्या प्रतिसादाला मार्गदर्शन करू शकतात, ज्यामुळे क्षेपणास्त्र प्रक्षेपण आणि शत्रूने स्थापित केलेल्या अडथळ्यांना प्रतिबंध केला जातो. उदाहरणार्थ, यूएस लष्करी GBV-15 ग्लाइड बॉम्बला "स्मार्ट बॉम्ब" म्हणतात. त्याचप्रमाणे, लेझर मार्गदर्शित कवच तयार करण्यासाठी देखील याचा वापर केला जाऊ शकतो.

6.3 लेझर संप्रेषण

Nd · YAG व्यतिरिक्त लेसर कम्युनिकेशनसाठी वापरला जाऊ शकतो, लिथियम टेट्रा निओडीमियम(III) फॉस्फेट क्रिस्टल (LNP) चे लेसर आउटपुट ध्रुवीकृत आणि मोड्युलेट करणे सोपे आहे. ऑप्टिकल फायबर कम्युनिकेशनच्या प्रकाश स्रोतासाठी योग्य, हे सर्वात आशादायक सूक्ष्म लेसर साहित्यांपैकी एक मानले जाते आणि एकात्मिक ऑप्टिक्स आणि स्पेस कम्युनिकेशनमध्ये लागू करणे अपेक्षित आहे. याव्यतिरिक्त, Yttrium आयरन गार्नेट (Y3Fe5O12) सिंगल क्रिस्टलचा वापर मायक्रोवेव्ह एकीकरण प्रक्रियेद्वारे विविध चुंबकीय पृष्ठभाग लहरी उपकरणे म्हणून केला जाऊ शकतो, ज्यामुळे उपकरणे एकात्मिक आणि सूक्ष्म बनतात आणि रडार रिमोट कंट्रोल आणि टेलीमेट्री, नेव्हिगेशन आणि इलेक्ट्रॉनिक काउंटरमेझर्समध्ये विशेष अनुप्रयोग आहेत.

आधुनिक लष्करी तंत्रज्ञानामध्ये 7 दुर्मिळ पृथ्वी सुपरकंडक्टिंग मटेरियलचा वापर

जेव्हा एखादी सामग्री विशिष्ट तापमानापेक्षा कमी असते, तेव्हा अशी घटना घडते की प्रतिकार शून्य असतो, म्हणजेच सुपरकंडक्टिव्हिटी. तापमान हे गंभीर तापमान (Tc) आहे. सुपरकंडक्टर हे अँटीमॅग्नेट्स आहेत. जेव्हा तापमान गंभीर तापमानापेक्षा कमी असते, तेव्हा सुपरकंडक्टर कोणत्याही चुंबकीय क्षेत्राला मागे टाकतात जे त्यांना लागू करण्याचा प्रयत्न करतात. हे तथाकथित Meissner प्रभाव आहे. सुपरकंडक्टिंग मटेरियलमध्ये दुर्मिळ पृथ्वीचे घटक जोडल्याने गंभीर तापमान Tc मोठ्या प्रमाणात वाढू शकते. यामुळे सुपरकंडक्टिंग मटेरियलच्या विकासाला आणि वापराला मोठ्या प्रमाणात चालना मिळाली आहे. 1980 च्या दशकात, युनायटेड स्टेट्स, जपान आणि इतर विकसित देशांनी बेरियम ऑक्साईड आणि कॉपर (II) ऑक्साईड संयुगेमध्ये लॅन्थॅनम, यट्रियम, युरोपियम, एर्बियम आणि इतर दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड्सची एक निश्चित मात्रा जोडली, जी मिश्रित, दाबली आणि सिंटर केली गेली. सुपरकंडक्टिंग सिरेमिक मटेरियल तयार करा, सुपरकंडक्टिंग तंत्रज्ञानाचा व्यापक वापर, विशेषत: लष्करी अनुप्रयोगांमध्ये, अधिक व्यापक बनवा.

7.1 सुपरकंडक्टिंग इंटिग्रेटेड सर्किट्स

अलिकडच्या वर्षांत, परदेशी देशांनी इलेक्ट्रॉनिक संगणकांमध्ये सुपरकंडक्टिंग तंत्रज्ञानाच्या वापरावर संशोधन केले आहे आणि सुपरकंडक्टिंग सिरेमिक सामग्रीचा वापर करून सुपरकंडक्टिंग इंटिग्रेटेड सर्किट्स विकसित केले आहेत. या एकात्मिक सर्किटचा वापर सुपरकंडक्टिंग कॉम्प्युटर तयार करण्यासाठी केला गेला, तर त्याचा आकार लहान, हलका व वापरण्यास सोयीस्कर तर आहेच, शिवाय सेमिकंडक्टर कॉम्प्युटरपेक्षा 10 ते 100 पट अधिक वेगवान संगणकीय सर्किट आहे.