Zastosowanie materiałów ziem rzadkich w nowoczesnej technologii wojskowej

ZastosowanieMateriał ziem rzadkichw Nowoczesnej Technologii Wojskowej

Jako specjalny materiał funkcjonalny, ziemia rzadka, znana jako „skarbnica” nowych materiałów, może znacznie poprawić jakość i wydajność innych produktów i jest znana jako „witamina” współczesnego przemysłu. Jest nie tylko szeroko stosowany w tradycyjnych gałęziach przemysłu, takich jak metalurgia, przemysł petrochemiczny, ceramika szklana, przędzenie wełny, skóra i rolnictwo, ale odgrywa również niezastąpioną rolę w dziedzinach materiałów takich jak fluorescencja, magnetyzm, laser, komunikacja światłowodowa, energia magazynowania wodoru, nadprzewodnictwo itp. Ma to bezpośredni wpływ na szybkość i poziom rozwoju powstających gałęzi przemysłu zaawansowanych technologii, takich jak przyrządy optyczne, elektronika, przemysł lotniczy, kosmiczny, nuklearny itp. Technologie te zostały z powodzeniem zastosowane w technologii wojskowej, w znacznym stopniu promując rozwój nowoczesnej technologii wojskowej.

Szczególna rola, jaką nowe materiały ziem rzadkich odgrywają we współczesnej technologii wojskowej, szeroko przyciągnęła uwagę rządów i ekspertów z różnych krajów, na przykład zostały wymienione przez odpowiednie departamenty jako kluczowy element rozwoju przemysłu zaawansowanych technologii i technologii wojskowej Stany Zjednoczone, Japonia i inne kraje.

Krótkie wprowadzenie do pierwiastków ziem rzadkich i ich związku z obroną wojskową i narodową

Ściśle mówiąc, wszystkiepierwiastki ziem rzadkichmają określone zastosowania wojskowe, ale najważniejszą rolą w dziedzinie obrony narodowej i wojskowości powinno być zastosowanie namierzania laserowego, naprowadzania laserowego, komunikacji laserowej i innych dziedzin.

 Zastosowanie stali ziem rzadkich i żeliwa sferoidalnego w nowoczesnej technologii wojskowej

 1.1 Zastosowanie stali ziem rzadkich w nowoczesnej technologii wojskowej

Jego funkcje obejmują oczyszczanie, modyfikację i tworzenie stopów, w tym głównie odsiarczanie, odtlenianie i usuwanie gazów, eliminowanie wpływu szkodliwych zanieczyszczeń o niskiej temperaturze topnienia, rafinację ziarna i struktury, wpływ na punkt przejścia fazowego stali oraz poprawę jej hartowności i właściwości mechanicznych . Wojskowy personel naukowy i techniczny opracował wiele materiałów ziem rzadkich nadających się do zastosowania w broni, wykorzystując tę ​​właściwość pierwiastków ziem rzadkich.

 1.1.1 Stal pancerna

 Już na początku lat sześćdziesiątych chiński przemysł zbrojeniowy rozpoczął badania nad zastosowaniem pierwiastków ziem rzadkich w stali pancernej i stali armatniej i sukcesywnie produkował stal pancerną z pierwiastkami ziem rzadkich, taką jak 601, 603 i 623, rozpoczynając nową erę, w której kluczowe surowce produkcja czołgów w Chinach odbywała się na rynku krajowym.

 1.1.2 Stal węglowa z pierwiastków ziem rzadkich

W połowie lat sześćdziesiątych XX wieku Chiny dodały 0,05% pierwiastków ziem rzadkich do oryginalnej, wysokiej jakości stali węglowej, aby wyprodukować stal węglową z pierwiastkami ziem rzadkich. Wartość udarności bocznej tej stali ziem rzadkich wzrosła od 70% do 100% w porównaniu do oryginalnej stali węglowej, a wartość udarności w temperaturze -40 ℃ wzrosła prawie dwukrotnie. Wykonany z tej stali nabój o dużej średnicy został sprawdzony w testach strzeleckich na strzelnicy, że w pełni spełnia wymagania techniczne. Obecnie prace w Chinach zostały ukończone i wprowadzone do produkcji, co stanowi realizację wieloletniego pragnienia Chin zastąpienia miedzi stalą w materiałach wkładów.

 1.1.3 Stal wysokomanganowa i staliwo ziem rzadkich

Wysokomanganową stal ziem rzadkich wykorzystuje się do produkcji gąsienic czołgów, a laną stal ziem rzadkich wykorzystuje się do produkcji skrzydeł tylnych, hamulca wylotowego i elementów konstrukcyjnych artylerii szybkiego sabota przeciwpancernego, co może ograniczyć procedury przetwarzania, poprawić stopień wykorzystania stali i osiągnąć wskaźniki taktyczne i techniczne.

W przeszłości materiały stosowane w Chinach do produkcji korpusów pocisków z komorą przednią składały się z półsztywnego żeliwa z dodatkiem wysokiej jakości surówki i 30–40% złomu stalowego. Ze względu na małą wytrzymałość, dużą kruchość, małą i nieostrą liczbę skutecznych odłamków po eksplozji oraz słabą siłę zabijania, rozwój korpusu pocisku z przednią komorą był kiedyś utrudniony. Od 1963 roku produkowano łuski moździerzowe różnych kalibrów przy użyciu żeliwa sferoidalnego ziem rzadkich, które 1-2 razy zwiększało ich właściwości mechaniczne, zwielokrotniało liczbę skutecznych odłamków i zaostrzało ostrość odłamków, znacznie zwiększając ich siłę zabójczą. Efektywna liczba odłamków i intensywny promień zabijania niektórych typów pocisków do armat i dział polowych wykonanych z tego materiału w Chinach są nieco lepsze niż w przypadku pocisków stalowych.

Zastosowanie stopów metali nieżelaznych i ziem rzadkich takich jak magnez i aluminium w nowoczesnej technologii wojskowej

 Rzadka ziemiama wysoką aktywność chemiczną i duży promień atomowy. Dodany do metali nieżelaznych i ich stopów może rafinować ziarna, zapobiegać segregacji, odgazowaniu, usuwaniu i oczyszczaniu zanieczyszczeń oraz poprawiać strukturę metalograficzną, aby osiągnąć kompleksowy cel poprawy właściwości mechanicznych, fizycznych i właściwości przetwórczych . Pracownicy zajmujący się materiałami w kraju i za granicą opracowali nowe stopy magnezu, stopy aluminium, stopy tytanu i nadstopy pierwiastków ziem rzadkich, wykorzystując tę ​​właściwość pierwiastków ziem rzadkich. Produkty te znalazły szerokie zastosowanie w nowoczesnych technologiach wojskowych, takich jak samoloty myśliwskie, samoloty szturmowe, helikoptery, bezzałogowe statki powietrzne i satelity rakietowe.

2.1 Stop magnezu ziem rzadkich

Stopy magnezu ziem rzadkichmają wysoką wytrzymałość właściwą, mogą zmniejszyć masę samolotu, poprawić wydajność taktyczną i mieć szerokie perspektywy zastosowania. Stopy magnezu ziem rzadkich opracowane przez China Aviation Industry Corporation (zwaną dalej AVIC) obejmują około 10 gatunków odlewanych stopów magnezu i odkształconych stopów magnezu, z których wiele zostało wykorzystanych w produkcji i ma stabilną jakość. Na przykład odlewany stop magnezu ZM 6 z neodymem metalu ziem rzadkich jako głównym dodatkiem został rozszerzony w celu wykorzystania go w ważnych częściach, takich jak obudowy tylnych reduktorów helikopterów, żebra skrzydeł myśliwców i płyty dociskowe ołowiu wirnika generatorów o mocy 30 kW. Wysokowytrzymały stop magnezu BM 25, zawierający pierwiastki ziem rzadkich, opracowany wspólnie przez AVIC Corporation i Nonferrous Metals Corporation, zastąpił niektóre stopy aluminium o średniej wytrzymałości i został zastosowany w samolotach uderzeniowych.

2.2 Stop tytanu ziem rzadkich

We wczesnych latach siedemdziesiątych Pekiński Instytut Materiałów Lotniczych (zwany Instytutem Materiałów Lotniczych) zastąpił część aluminium i krzemu cerem metalu ziem rzadkich (Ce) w stopach tytanu Ti-A1-Mo, ograniczając wytrącanie się faz kruchych i poprawiając odporność cieplną stopu, jednocześnie poprawiając jego stabilność termiczną. Na tej podstawie opracowano wysokowydajny odlewany wysokotemperaturowy stop tytanu ZT3 zawierający cer. W porównaniu z podobnymi stopami międzynarodowymi ma pewne zalety pod względem wytrzymałości cieplnej i wydajności procesu. Wyprodukowaną z niego obudowę sprężarki zastosowano w silniku W PI3 II, co pozwoliło na redukcję masy na samolot o 39 kg i zwiększenie stosunku ciągu do masy o 1,5%. Dodatkowo redukcja etapów przetwarzania o około 30% przyniosła znaczące korzyści techniczne i ekonomiczne, wypełniając lukę w stosowaniu odlewanych osłon tytanowych do silników lotniczych w Chinach w temperaturze 500℃. Badania wykazały, że w mikrostrukturze stopu ZT3 zawierającego cer występują małe cząsteczki tlenku ceru. Cer łączy część tlenu w stopie, tworząc materiał ogniotrwały i o wysokiej twardościtlenek pierwiastka ziem rzadkichmateriał, Ce2O3. Cząstki te utrudniają ruch dyslokacji podczas procesu odkształcania stopu, poprawiając odporność stopu na wysokie temperatury. Cer wychwytuje część zanieczyszczeń gazowych (szczególnie na granicach ziaren), co może wzmocnić stop przy zachowaniu dobrej stabilności termicznej. Jest to pierwsza próba zastosowania teorii trudnego wzmacniania punktu substancji rozpuszczonej w odlewniczych stopach tytanu. Ponadto Instytut Materiałów Lotniczych opracował stabilnie i tanioTlenek itru(III).piasek i proszek dzięki wieloletnim badaniom i specjalnej technologii obróbki mineralizacji w procesie precyzyjnego odlewania roztworem stopu tytanu. Osiągnął lepszy poziom pod względem ciężaru właściwego, twardości i stabilności cieczy tytanowej i wykazał większe zalety w dostosowywaniu i kontrolowaniu wydajności zawiesiny skorupowej. Wyjątkowa zaleta użytkowaniaTlenek itru(III).powłoki do produkcji odlewów tytanowych polega na tym, że pod warunkiem, że jakość odlewu i poziom procesu są równoważne procesowi powlekania wolframem, można wytwarzać odlewy ze stopów tytanu cieńsze niż proces powlekania wolframem. Obecnie proces ten jest szeroko stosowany w produkcji różnych odlewów samolotów, silników i cywilnych.

2.3 Stop aluminium ziem rzadkich

Odporny na wysoką temperaturę odlewany stop aluminium HZL206 opracowany przez firmę AVIC ma doskonałe właściwości mechaniczne w wysokich temperaturach i temperaturze pokojowej w porównaniu do obcych stopów zawierających nikiel i osiągnął zaawansowany poziom podobnych stopów za granicą. Obecnie stosowany jest jako zawór odporny na ciśnienie do helikopterów i myśliwców o temperaturze roboczej 300℃, zastępując stopy stali i tytanu. Masa konstrukcyjna została zmniejszona i wprowadzona do produkcji masowej. Wytrzymałość na rozciąganie nadeutektycznego stopu aluminium i krzemu ziem rzadkich ZL117 w temperaturze 200-300 ℃ przewyższa wytrzymałość zachodnioniemieckich stopów tłokowych KS280 i KS282. Jego odporność na zużycie jest 4-5 razy większa niż powszechnie stosowanych stopów tłokowych ZL108, przy małym współczynniku rozszerzalności liniowej i dobrej stabilności wymiarowej. Stosowany był w akcesoriach lotniczych, sprężarkach powietrza KY-5, KY-7 i tłokach silników modeli lotniczych. Dodatek pierwiastków ziem rzadkich do stopów aluminium znacząco poprawia mikrostrukturę i właściwości mechaniczne. Mechanizm działania pierwiastków ziem rzadkich w stopach aluminium polega na: tworzeniu się rozproszonego rozkładu, w którym drobne związki glinu odgrywają znaczącą rolę we wzmocnieniu drugiej fazy; Dodatek pierwiastków ziem rzadkich pełni rolę odgazowującą, katharsis, zmniejszając w ten sposób liczbę porów w stopie i poprawiając właściwości stopu; Związki glinu ziem rzadkich służą jako heterogeniczne zarodki do rafinacji ziaren i faz eutektycznych, a także są modyfikatorem; Pierwiastki ziem rzadkich sprzyjają tworzeniu i rafinacji faz bogatych w żelazo, zmniejszając ich szkodliwe działanie. α — Ilość żelaza w roztworze stałym w A1 zmniejsza się wraz ze wzrostem dodatku pierwiastków ziem rzadkich, co jest również korzystne dla poprawy wytrzymałości i plastyczności.

Zastosowanie materiałów palnych ziem rzadkich w nowoczesnej technologii wojskowej

3.1 Czyste metale ziem rzadkich

Czyste metale ziem rzadkich, ze względu na swoje aktywne właściwości chemiczne, mają skłonność do reakcji z tlenem, siarką i azotem, tworząc stabilne związki. Poddane intensywnemu tarciu i uderzeniu iskry mogą spowodować zapalenie substancji łatwopalnych. Dlatego już w 1908 roku przerabiano go na krzemień. Stwierdzono, że spośród 17 pierwiastków ziem rzadkich sześć pierwiastków, w tym cer, lantan, neodym, prazeodym, samar i itr, ma szczególnie dobrą odporność na podpalenia. Ludzie stworzyli różne bronie zapalające w oparciu o właściwości podpalania metali ziem rzadkich. Na przykład amerykański pocisk „Mark 82” o masie 227 kg wykorzystuje wykładziny z metali ziem rzadkich, które powodują nie tylko efekt śmiercionośnego wybuchu, ale także efekt podpalenia. Amerykańska głowica rakietowa powietrze-ziemia „tłumiąca człowieka” jest wyposażona w 108 kwadratowych prętów z metali ziem rzadkich jako wykładziny, które zastępują niektóre prefabrykowane fragmenty. Statyczne badania wybuchowe wykazały, że jego zdolność do zapalenia paliwa lotniczego jest o 44% większa niż w przypadku paliw bez podszewki.

3.2 Mieszane metale ziem rzadkich

Ze względu na wysoką cenę czystegometal ziem rzadkichs, tanie kompozytowe metale ziem rzadkich są szeroko stosowane w broni spalinowej w różnych krajach. Kompozytowy środek spalania zawierający metal ziem rzadkich ładuje się do metalowej osłony pod wysokim ciśnieniem, przy gęstości środka spalania wynoszącej (1,9 ~ 2,1) × 103 kg/m3, prędkości spalania 1,3-1,5 m/s, średnicy płomienia około 500 mm, i temperatura płomienia do 1715-2000℃. Po spaleniu rozżarzony korpus pozostaje gorący przez ponad 5 minut. Podczas inwazji na Wietnam wojsko amerykańskie użyło wyrzutni do wystrzelenia granatu podpalającego kal. 40 mm, który był wypełniony okładziną zapalającą wykonaną z mieszanych metali ziem rzadkich. Po eksplozji pocisku każdy fragment z zapalającą się podszewką może podpalić cel. W tym czasie miesięczna produkcja bomby osiągnęła 200 000 sztuk, maksymalnie 260 000 sztuk.

3.3 Stopy ziem rzadkich do spalania

Stop palny ziem rzadkich o masie 100 g może utworzyć 200–3000 podpałek, pokrywając duży obszar, co odpowiada promieniowi zabijania amunicji przeciwpancernej i pocisku przebijającego pancerz. Dlatego rozwój amunicji wielofunkcyjnej o mocy spalania stał się jednym z głównych kierunków rozwoju amunicji w kraju i za granicą. W przypadku amunicji przebijającej pancerz i pocisku przebijającego pancerz ich działanie taktyczne wymaga, aby po przebiciu pancerza wrogiego czołgu mogły zapalić paliwo i amunicję, aby całkowicie zniszczyć czołg. W przypadku granatów wymagane jest podpalenie zaopatrzenia wojskowego i obiektów strategicznych znajdujących się w zasięgu ich zabijania. Doniesiono, że plastikowe urządzenie zapalające z metali ziem rzadkich wyprodukowane w USA jest wykonane z nylonu wzmocnionego włóknem szklanym i zawiera wewnątrz wkład ze stopu mieszanych metali ziem rzadkich, który ma lepszy efekt przeciwko paliwu lotniczemu i podobnym celom.

Zastosowanie materiałów ziem rzadkich w ochronie wojska i technologii nuklearnej

4.1 Zastosowanie w wojskowej technologii ochrony

Pierwiastki ziem rzadkich mają właściwości odporne na promieniowanie. Centrum przekroju poprzecznego National Neutron w Stanach Zjednoczonych wykonało dwa rodzaje płytek o grubości 10 mm, wykorzystując materiały polimerowe jako materiał podstawowy, z dodatkiem pierwiastków ziem rzadkich lub bez, do testów ochrony przed promieniowaniem. Wyniki pokazują, że efekt ekranowania neutronów termicznych materiałów polimerowych pierwiastków ziem rzadkich jest 5-6 razy lepszy niż materiałów polimerowych niezawierających pierwiastków ziem rzadkich. Wśród nich materiały ziem rzadkich zawierające Sm, Eu, Gd, Dy i inne pierwiastki mają największy przekrój poprzeczny absorpcji neutronów i dobry efekt wychwytywania neutronów. Obecnie główne zastosowania materiałów chroniących przed promieniowaniem ziem rzadkich w technologii wojskowej obejmują następujące aspekty.

4.1.1 Osłona przed promieniowaniem jądrowym

Stany Zjednoczone wykorzystują 1% boru i 5% pierwiastków ziem rzadkichgadolin, samarIlantando wykonania betonu odpornego na promieniowanie o grubości 600 mm do osłony źródła neutronów rozszczepialnych w reaktorze basenowym. Francja opracowała materiał chroniący przed promieniowaniem pierwiastków ziem rzadkich poprzez dodanie borku, związku pierwiastków ziem rzadkich lub stopu pierwiastków ziem rzadkich do grafitu jako materiału podstawowego. Wypełniacz tego kompozytowego materiału ekranującego musi być równomiernie rozprowadzony i uformowany w prefabrykowane części, które są umieszczane wokół kanału reaktora zgodnie z różnymi wymaganiami obszaru ekranującego.

4.1.2 Osłona radiacyjna zbiornika przed promieniowaniem cieplnym

Składa się z czterech warstw forniru o łącznej grubości 5-20 cm. Pierwsza warstwa wykonana jest z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym, do którego dodano proszek nieorganiczny z 2% związkami ziem rzadkich jako wypełniaczami blokującymi szybkie neutrony i absorbującymi wolne neutrony; Druga i trzecia warstwa dodają grafit borowy, polistyren i pierwiastki ziem rzadkich stanowiące 10% całkowitego wypełniacza w pierwszej, aby blokować neutrony o energii pośredniej i absorbować neutrony termiczne; Czwarta warstwa wykorzystuje grafit zamiast włókna szklanego i dodaje 25% związków ziem rzadkich w celu absorpcji neutronów termicznych.

4.1.3 Inne

Nakładanie powłok odpornych na promieniowanie ziem rzadkich na czołgi, statki, schrony i inny sprzęt wojskowy może spowodować odporność na promieniowanie.

4.2 Zastosowanie w technologii jądrowej

Metal ziem rzadkich Tlenek itru(III) może być stosowany jako palny absorber paliwa uranowego w reaktorze wrzącej wody (BWR). Spośród wszystkich pierwiastków gadolin ma największą zdolność pochłaniania neutronów, z około 4600 celami na atom. Każdy naturalny atom gadolinu przed awarią absorbuje średnio 4 neutrony. Po zmieszaniu z uranem rozszczepialnym gadolin może sprzyjać spalaniu, zmniejszać zużycie uranu i zwiększać produkcję energii. W odróżnieniu od węglika boru,Tlenek gadolinu(III).nie wytwarza deuteru, szkodliwego produktu ubocznego. Może pasować zarówno do paliwa uranowego, jak i jego materiału powłokowego w reakcji jądrowej. Zaletą stosowania gadolinu zamiast boru jest to, że gadolin można bezpośrednio mieszać z uranem, aby zapobiec rozszerzaniu się jądrowego pręta paliwowego. Według statystyk na świecie planuje się budowę 149 reaktorów jądrowych, z czego 115 to reaktory wodne ciśnieniowe wykorzystującerzadka ziemiah Tlenek gadolinu(III).Samar ziem rzadkich,europi dysproz stosowano jako absorbery neutronów w reaktorach powielających neutrony. Rzadka ziemiaitrma mały przekrój wychwytu neutronów i może być stosowany jako materiał na rury do reaktorów na stopioną sól. Cienka folia z dodatkiem gadolinu i dysprozu pierwiastków ziem rzadkich może być stosowana jako detektor pola neutronów w inżynierii lotniczej i nuklearnej, niewielka ilość tulu i erbu ziem rzadkich może być stosowana jako materiał docelowy generatora neutronów z zamkniętą rurką i metali ziem rzadkich Do wykonania ulepszonej płyty nośnej do sterowania reaktorem można zastosować cermetal żelaza z tlenkiem europu. Gadolin ziem rzadkich można również stosować jako dodatek powłokowy zapobiegający promieniowaniu bomby neutronowej, a pojazdy opancerzone pokryte specjalną powłoką zawierającą tlenek gadolinu mogą zapobiegać promieniowaniu neutronowemu. Iterb ziem rzadkich jest stosowany w sprzęcie do pomiaru naprężeń gruntu powodowanych przez podziemne eksplozje jądrowe. Kiedy iterb ziem rzadkich jest poddawany działaniu siły, opór wzrasta, a zmianę oporu można wykorzystać do obliczenia przyłożonego ciśnienia. Łączenie folii gadolinowej zawierającej pierwiastki ziem rzadkich osadzonej i przeplatanej elementem wrażliwym na naprężenia można wykorzystać do pomiaru wysokiego naprężenia jądrowego.

Zastosowanie 5 materiałów z magnesami trwałymi ziem rzadkich w nowoczesnej technologii wojskowej

Materiał z magnesami trwałymi ziem rzadkich, znany jako nowa generacja króla magnetycznego, jest obecnie najbardziej wszechstronnym znanym materiałem z magnesami trwałymi. Ma ponad 100 razy wyższe właściwości magnetyczne niż stal magnetyczna stosowana w sprzęcie wojskowym w latach 70. XX wieku. Obecnie stał się ważnym materiałem w komunikacji w nowoczesnych technologiach elektronicznych. Jest stosowany w lampach o fali bieżącej i cyrkulatorach w sztucznych satelitach ziemskich, radarach i innych aspektach. Dlatego ma ważne znaczenie militarne.

Magnesy SmCo i magnesy NdFeB służą do skupiania wiązki elektronów w systemie naprowadzania rakiet. Magnesy są głównymi urządzeniami skupiającymi wiązkę elektronów, które przesyłają dane na powierzchnię sterową rakiety. W każdym urządzeniu naprowadzającym pocisku znajduje się około 5–10 funtów (2,27–4,54 kg) magnesów. Ponadto magnesy ziem rzadkich są również używane do napędzania silników i obracania sterów steru # Samoloty pocisków kierowanych. Ich zaletami są silniejszy magnetyzm i mniejsza waga niż oryginalne magnesy Al Ni Co.

Zastosowanie materiałów laserowych ziem rzadkich w nowoczesnej technologii wojskowej

Laser to nowy typ źródła światła, który charakteryzuje się dobrą monochromatycznością, kierunkowością i spójnością oraz może osiągnąć wysoką jasność. Materiały laserowe i laserowe na pierwiastkach ziem rzadkich narodziły się jednocześnie. Jak dotąd około 90% materiałów laserowych zawiera pierwiastki ziem rzadkich. Na przykład kryształ granatu itrowo-aluminiowego jest szeroko stosowanym laserem, który może uzyskiwać ciągłą wysoką moc wyjściową w temperaturze pokojowej. Zastosowanie laserów na ciele stałym we współczesnym wojsku obejmuje następujące aspekty.

6.1 Dalmierz laserowy

Granat itrowo-aluminiowy domieszkowany neodymem opracowany w Stanach Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii, Francji, Niemczech i innych krajach może mierzyć odległość 4000 ~ 20000 m z dokładnością do 5 m. Systemy uzbrojenia, takie jak amerykański MI, niemiecki Leopard II, francuski Lecler, japoński Type 90, izraelski Mekava i najnowszy brytyjski czołg Challenger 2, wszystkie wykorzystują tego typu dalmierz laserowy. Obecnie w niektórych krajach opracowuje się nową generację dalmierzy laserowych na ciele stałym, zapewniających bezpieczeństwo ludzkiego oka, o długości fali roboczej w zakresie od 1,5 do 2,1 μM. Ręczny dalmierz laserowy opracowany przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię przy użyciu domieszki holmowej Laser itrowo-litowo-fluorkowy ma pasmo robocze 2,06 μM i sięga do 3000 m. Stany Zjednoczone i International Laser Company również wspólnie użyły lasera z fluorkiem itru i litu domieszkowanego erbem i opracowały dalmierz laserowy o długości fali 1,73 μM oraz ciężko wyposażone oddziały. Długość fali lasera chińskich dalmierzy wojskowych wynosi 1,06 μM i mieści się w zakresie od 200 do 7000 m. Wystrzeliwując rakiety, pociski rakietowe i testowe satelity komunikacyjne dalekiego zasięgu, Chiny uzyskały ważne dane dotyczące pomiaru zasięgu za pomocą teodolitu Laser TV.

6.2 Naprowadzanie lasera

Bomby naprowadzane laserowo wykorzystują lasery do naprowadzania terminala. Cel jest naświetlany laserem Nd · YAG, który emituje dziesiątki impulsów na sekundę. Impulsy są kodowane, a impulsy świetlne mogą kierować reakcją rakiety, zapobiegając w ten sposób zakłóceniom spowodowanym wystrzeleniem rakiety i przeszkodami ustawionymi przez wroga. Na przykład amerykańska wojskowa bomba GBV-15 Glide zwana „inteligentną bombą”. Podobnie można go również wykorzystać do produkcji pocisków naprowadzanych laserowo.

6.3 Komunikacja laserowa

Oprócz Nd · YAG można wykorzystać do komunikacji laserowej, moc lasera kryształu tetra-neodymu(III) fosforanu litu (LNP) jest spolaryzowana i łatwa do modulowania. Uważany jest za jeden z najbardziej obiecujących materiałów mikrolaserowych, odpowiedni na źródła światła w komunikacji światłowodowej i oczekuje się, że znajdzie zastosowanie w optyce zintegrowanej i komunikacji kosmicznej. Ponadto monokryształ granatu itrowo-żelazowego (Y3Fe5O12) może być stosowany jako różne magnetostatyczne urządzenia do fal powierzchniowych w procesie integracji mikrofalowej, co sprawia, że ​​urządzenia są zintegrowane i zminiaturyzowane oraz mają specjalne zastosowania w zdalnym sterowaniu i telemetrii radarowej, nawigacji i elektronicznych środkach zaradczych.

Zastosowanie 7 materiałów nadprzewodzących ziem rzadkich w nowoczesnej technologii wojskowej

Gdy temperatura materiału jest niższa od określonej temperatury, zachodzi zjawisko zerowej rezystancji, czyli nadprzewodnictwa. Temperatura jest temperaturą krytyczną (Tc). Nadprzewodniki są antymagnesami. Gdy temperatura jest niższa od temperatury krytycznej, nadprzewodniki odpychają wszelkie pole magnetyczne, które próbuje się do nich przyłożyć. Jest to tak zwany efekt Meissnera. Dodanie pierwiastków ziem rzadkich do materiałów nadprzewodzących może znacznie zwiększyć temperaturę krytyczną Tc. To znacznie przyczyniło się do rozwoju i zastosowania materiałów nadprzewodzących. W latach 80. Stany Zjednoczone, Japonia i inne kraje rozwinięte sukcesywnie dodawały pewną ilość lantanu, itru, europu, erbu i innych tlenków metali ziem rzadkich do związków tlenku baru i tlenku miedzi(II), które mieszano, prasowano i spiekano w celu uzyskania tworzą nadprzewodzące materiały ceramiczne, dzięki czemu szerokie zastosowanie technologii nadprzewodzącej, zwłaszcza w zastosowaniach wojskowych, staje się szersze.

7.1 Nadprzewodzące układy scalone

W ostatnich latach za granicą przeprowadzono badania nad zastosowaniem technologii nadprzewodzącej w komputerach elektronicznych i opracowano nadprzewodzące układy scalone z wykorzystaniem nadprzewodzących materiałów ceramicznych. Jeśli ten układ scalony jest używany do produkcji komputerów nadprzewodnikowych, ma on nie tylko małe rozmiary, niewielką wagę i jest wygodny w użyciu, ale także ma prędkość obliczeniową 10 do 100 razy większą niż komputery półprzewodnikowe