Application ng Rare Earth Materials sa Modern Military Technology

Paglalapat ngRare Earth Materials sa Makabagong Teknolohiyang Militar

Bilang isang espesyal na functional na materyal, ang rare earth, na kilala bilang "treasure house" ng mga bagong materyales, ay maaaring lubos na mapabuti ang kalidad at pagganap ng iba pang mga produkto, at kilala bilang "bitamina" ng modernong industriya. Ito ay hindi lamang malawakang ginagamit sa mga tradisyunal na industriya tulad ng metalurhiya, industriya ng petrochemical, glass ceramics, wool spinning, leather at agriculture, ngunit gumaganap din ng isang kailangang-kailangan na papel sa larangan ng mga materyales tulad ng fluorescence, magnetism, laser, Fiber-optic na komunikasyon, hydrogen storage energy, superconductivity, atbp, Ito ay direktang nakakaapekto sa bilis at antas ng pag-unlad ng mga umuusbong na high-tech na industriya tulad ng Optical na instrumento, electronics, aerospace, industriyang nukleyar, atbp. Ang mga teknolohiyang ito ay matagumpay na nailapat sa teknolohiyang militar, na lubos na nagtataguyod ng pag-unlad ng modernong teknolohiyang militar.

Ang espesyal na papel na ginagampanan ng mga rare earth na bagong materyales sa modernong teknolohiya ng militar ay malawak na nakakuha ng atensyon ng mga pamahalaan at mga eksperto mula sa iba't ibang bansa, tulad ng pagkakalista bilang isang mahalagang elemento sa pag-unlad ng mga high-tech na industriya at teknolohiya ng militar ng mga nauugnay na departamento sa Estados Unidos, Japan, at iba pang mga bansa.

Isang Maikling Panimula sa Rare Earths at Ang Kaugnayan Nito sa Militar at Pambansang Depensa

Mahigpit na nagsasalita, lahatmga elemento ng bihirang lupamay ilang partikular na paggamit ng militar, ngunit ang pinaka-kritikal na papel sa pambansang depensa at larangan ng militar ay dapat na ang paggamit ng laser ranging, laser guidance, laser communication at iba pang larangan.

 Application ng Rare Earth Steel at Nodular Cast Iron sa Modern Military Technology

 1.1 Paglalapat ng Rare Earth Steel sa Modernong Teknolohiyang Militar

Kasama sa mga function nito ang purification, modification, at alloying, pangunahin na kabilang ang desulfurization, deoxidation, at pagtanggal ng gas, inaalis ang impluwensya ng mababang melting point na nakakapinsalang impurities, pagpino ng butil at istraktura, nakakaapekto sa phase transition point ng bakal, at pagpapabuti ng hardenability at mekanikal na katangian nito. . Ang mga tauhan ng agham at teknolohiya ng militar ay nakabuo ng maraming materyal na bihirang lupa na angkop para sa paggamit sa mga sandata sa pamamagitan ng paggamit ng ari-arian na ito ng rare earth.

 1.1.1 Baluti na bakal

 Noong unang bahagi ng 1960s, nagsimulang magsaliksik ang industriya ng armas ng China sa paggamit ng mga rare earth sa armor steel at gun steel, at sunud-sunod na gumawa ng rare earth armor steel gaya ng 601, 603, at 623, na naghahatid sa isang bagong panahon kung saan ang mga pangunahing hilaw na materyales. sa produksyon ng tangke ng China ay nakabase sa loob ng bansa.

 1.1.2 Rare earth carbon steel

Noong kalagitnaan ng 1960s, nagdagdag ang China ng 0.05% na rare earth elements sa orihinal na mataas na kalidad na carbon steel upang makagawa ng rare earth carbon steel. Ang lateral impact value ng rare earth steel na ito ay tumaas ng 70% hanggang 100% kumpara sa orihinal na carbon steel, at ang impact value sa -40 ℃ ay tumaas ng halos dalawang beses. Ang malaking diameter na cartridge na gawa sa bakal na ito ay napatunayan sa pamamagitan ng mga pagsubok sa pagbaril sa hanay ng pagbaril upang ganap na matugunan ang mga teknikal na kinakailangan. Sa kasalukuyan, ang China ay tinapos na at inilagay sa produksyon, na naabot ang matagal nang naisin ng China na palitan ang tanso ng bakal sa mga materyales sa cartridge.

 1.1.3 Rare earth high manganese steel at rare earth cast steel

Ang rare earth high manganese steel ay ginagamit sa paggawa ng tank track shoes, at ang rare earth cast steel ay ginagamit sa paggawa ng tail wings, muzzle brake at artillery structural parts ng high-speed Armour-piercing discarding sabot, na maaaring mabawasan ang mga proseso ng pagproseso, mapabuti ang rate ng paggamit ng bakal, at makamit ang mga taktikal at teknikal na tagapagpahiwatig.

Noong nakaraan, ang mga materyales na ginamit para sa front chamber projectile body sa China ay gawa sa semi rigid cast iron na may mataas na kalidad na pig iron na idinagdag na may 30% hanggang 40% scrap steel. Dahil sa mababang lakas nito, mataas na brittleness, mababa at hindi matalas na bilang ng mga epektibong fragment pagkatapos ng pagsabog, at mahinang kapangyarihan sa pagpatay, ang pagbuo ng front chamber projectile body ay minsang nahadlangan. Mula noong 1963, ang iba't ibang mga kalibre ng mortar shell ay ginawa gamit ang rare earth ductile iron, na nadagdagan ang kanilang mga mekanikal na katangian ng 1-2 beses, pinarami ang bilang ng mga epektibong fragment, at pinatalas ang talas ng mga fragment, na lubos na nagpapataas ng kanilang kapangyarihan sa pagpatay. Ang epektibong bilang ng mga fragment at intensive killing radius ng isang partikular na uri ng Cannon shell at Field gun shell na gawa sa materyal na ito sa China ay bahagyang mas mahusay kaysa sa mga bakal na shell.

Paglalapat ng non-ferrous rare earth alloys tulad ng magnesium at aluminum sa modernong teknolohiyang militar

 Rare earthay may mataas na aktibidad ng kemikal at malaking Atomic radius. Kapag ito ay idinagdag sa mga non-ferrous na metal at sa kanilang mga haluang metal, maaari nitong pinuhin ang mga butil, maiwasan ang paghihiwalay, pag-degas, pag-alis at paglilinis ng karumihan, at pagbutihin ang istraktura ng metallograpiko, upang makamit ang komprehensibong layunin ng pagpapabuti ng mga mekanikal na katangian, pisikal na katangian at mga katangian ng pagproseso. . Ang mga manggagawa sa materyales sa loob at labas ng bansa ay nakabuo ng mga bagong rare earth na magnesium alloy, aluminum alloy, titanium alloy, at superalloys sa pamamagitan ng paggamit sa property na ito ng rare earth. Ang mga produktong ito ay malawakang ginagamit sa mga modernong teknolohiyang militar tulad ng fighter aircraft, assault aircraft, helicopter, unmanned aerial vehicles, at missile satellite.

2.1 Rare earth magnesium alloy

Rare earth magnesium alloysay may mataas na tiyak na lakas, maaaring mabawasan ang bigat ng sasakyang panghimpapawid, mapabuti ang taktikal na pagganap, at magkaroon ng malawak na mga prospect ng aplikasyon. Ang mga rare earth magnesium alloys na binuo ng China Aviation Industry Corporation (mula rito ay tinutukoy bilang AVIC) ay kinabibilangan ng humigit-kumulang 10 grado ng cast magnesium alloys at deformed magnesium alloys, na marami sa mga ito ay ginamit sa produksyon at may matatag na kalidad. Halimbawa, ang ZM 6 cast magnesium alloy na may rare earth metal neodymium bilang pangunahing additive ay pinalawak para magamit para sa mahahalagang bahagi gaya ng helicopter rear reduction casings, fighter wing ribs, at rotor lead pressure plate para sa 30 kW generators. Ang rare earth high-strength magnesium alloy na BM 25 na pinagsama-samang binuo ng AVIC Corporation at Nonferrous Metals Corporation ay pinalitan ang ilang katamtamang lakas na aluminum alloys at inilapat sa impact aircraft.

2.2 Rare earth titanium alloy

Noong unang bahagi ng 1970s, pinalitan ng Beijing Institute of Aeronautical Materials (tinukoy bilang Institute of Aeronautical Materials) ang ilang aluminyo at silikon ng rare earth metal cerium (Ce) sa Ti-A1-Mo titanium alloys, na nililimitahan ang precipitation ng brittle phases at pagpapabuti ng heat resistance ng haluang metal habang pinapabuti din ang thermal stability nito. Sa batayan na ito, binuo ang isang high-performance cast high-temperature titanium alloy ZT3 na naglalaman ng cerium. Kung ikukumpara sa mga katulad na internasyonal na haluang metal, mayroon itong ilang mga pakinabang sa mga tuntunin ng lakas ng paglaban sa init at pagganap ng proseso. Ang compressor casing na ginawa kasama nito ay ginagamit para sa W PI3 II engine, na may pagbabawas ng timbang na 39 kg bawat sasakyang panghimpapawid at pagtaas ng thrust to weight ratio na 1.5%. Bilang karagdagan, ang pagbabawas ng mga hakbang sa pagproseso ng humigit-kumulang 30% ay nakamit ang makabuluhang teknikal at pang-ekonomiyang benepisyo, na pinupunan ang puwang sa paggamit ng cast titanium casings para sa mga makina ng aviation sa China sa 500 ℃. Ipinakita ng pananaliksik na mayroong maliliit na particle ng cerium oxide sa microstructure ng ZT3 alloy na naglalaman ng cerium. Pinagsasama ng Cerium ang isang bahagi ng oxygen sa haluang metal upang bumuo ng isang refractory at mataas na tigasbihirang lupa oksidomateryal, Ce2O3. Ang mga particle na ito ay humahadlang sa paggalaw ng mga dislokasyon sa panahon ng proseso ng pagpapapangit ng haluang metal, na pinapabuti ang pagganap ng mataas na temperatura ng haluang metal. Kinukuha ng Cerium ang isang bahagi ng mga dumi ng gas (lalo na sa mga hangganan ng butil), na maaaring palakasin ang haluang metal habang pinapanatili ang magandang thermal stability. Ito ang unang pagtatangka na ilapat ang teorya ng mahirap na pagpapalakas ng solute point sa cast titanium alloys. Bilang karagdagan, ang Institute of Aeronautical Materials ay nakabuo ng matatag at muraYttrium(III) oxidebuhangin at pulbos sa pamamagitan ng mga taon ng pananaliksik at espesyal na mineralization treatment technology sa titanium alloy solution precision casting process. Naabot nito ang isang mas mahusay na antas sa mga tuntunin ng tiyak na gravity, katigasan at katatagan sa titanium liquid, at nagpakita ng higit na mga pakinabang sa pagsasaayos at pagkontrol sa pagganap ng shell slurry. Ang natitirang bentahe ng paggamitYttrium(III) oxideAng shell para sa paggawa ng titanium castings ay na sa ilalim ng kondisyon na ang casting quality at process level ay katumbas ng tungsten coating process, titanium alloy castings thinner than the tungsten coating process ay maaaring manufactured. Sa kasalukuyan, ang prosesong ito ay malawakang ginagamit sa paggawa ng iba't ibang sasakyang panghimpapawid, makina, at mga casting ng sibilyan.

2.3 Rare earth aluminum alloy

Ang heat-resistant cast aluminum alloy na HZL206 na binuo ng AVIC ay may higit na mataas na temperatura at temperatura ng silid na mekanikal na mga katangian kumpara sa mga dayuhang haluang metal na naglalaman ng nickel, at umabot sa advanced na antas ng mga katulad na haluang metal sa ibang bansa. Ginagamit na ito ngayon bilang isang pressure resistant valve para sa mga helicopter at fighter jet na may gumaganang temperatura na 300 ℃, na pinapalitan ang bakal at titanium alloys. Ang bigat ng istruktura ay nabawasan at inilagay sa mass production. Ang tensile strength ng rare earth aluminum silicon hypereutectic ZL117 alloy sa 200-300 ℃ ay lumampas sa West German piston alloys na KS280 at KS282. Ang wear resistance nito ay 4-5 beses na mas mataas kaysa sa karaniwang ginagamit na piston alloy na ZL108, na may maliit na coefficient ng linear expansion at magandang dimensional stability. Ito ay ginamit sa aviation accessories KY-5, KY-7 air compressors, at aviation model engine pistons. Ang pagdaragdag ng mga bihirang elemento ng lupa sa mga aluminyo na haluang metal ay makabuluhang nagpapabuti sa microstructure at mekanikal na mga katangian. Ang mekanismo ng pagkilos ng mga bihirang elemento ng lupa sa mga aluminyo na haluang metal ay: pagbuo ng dispersed distribution, na may maliliit na aluminum compound na gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagpapalakas ng ikalawang yugto; Ang pagdaragdag ng mga bihirang elemento ng lupa ay gumaganap ng isang degassing na papel ng Catharsis, sa gayon ay binabawasan ang bilang ng mga pores sa haluang metal at pagpapabuti ng pagganap ng haluang metal; Ang mga rare earth aluminum compound ay nagsisilbing heterogenous na nuclei upang pinuhin ang mga butil at eutectic phase, at isa ring modifier; Ang mga elemento ng rare earth ay nagtataguyod ng pagbuo at pagpipino ng mga bahaging mayaman sa bakal, na binabawasan ang mga nakakapinsalang epekto nito. α— Bumababa ang solid solution na halaga ng iron sa A1 kasabay ng pagtaas ng rare earth addition, na kapaki-pakinabang din para sa pagpapabuti ng lakas at plasticity.

Ang Application ng Rare Earth Combustion Materials sa Modern Military Technology

3.1 Purong rare earth metals

Ang mga purong rare earth metal, dahil sa kanilang mga aktibong kemikal na katangian, ay madaling tumugon sa oxygen, sulfur, at nitrogen upang bumuo ng mga matatag na compound. Kapag napapailalim sa matinding friction at impact, ang mga spark ay maaaring mag-apoy ng mga nasusunog na substance. Kaya naman, noon pang 1908, ginawa itong flint. Napag-alaman na kabilang sa 17 bihirang elemento ng lupa, anim na elemento, kabilang ang cerium, lanthanum, neodymium, praseodymium, samarium, at yttrium, ay may partikular na mahusay na pagganap ng arson. Ang mga tao ay gumawa ng iba't ibang mga incendiary na armas batay sa mga katangian ng arson ng mga rare earth metal. Halimbawa, ang 227 kg American "Mark 82" missile ay gumagamit ng mga rare earth metal liner, na hindi lamang gumagawa ng mga explosive killing effect kundi pati na rin sa arson effects. Ang air-to-ground na "damping man" rocket warhead ng US ay nilagyan ng 108 rare earth metal square rods bilang mga liner, na pinapalitan ang ilang prefabricated na fragment. Ipinakita ng mga static explosion test na ang kakayahan nitong mag-apoy ng aviation fuel ay 44% na mas mataas kaysa sa mga walang linya.

3.2 Mga pinaghalong rare earth metal

Dahil sa mataas na presyo ng purerare earth metals, ang murang composite rare earth metal ay malawakang ginagamit sa combustion weapons sa iba't ibang bansa. Ang composite rare earth metal combustion agent ay ikinarga sa metal shell sa ilalim ng mataas na presyon, na may combustion agent density na (1.9~2.1) × 103 kg/m3, combustion speed 1.3-1.5 m/s, flame diameter na mga 500 mm, at temperatura ng apoy hanggang 1715-2000 ℃. Pagkatapos ng pagkasunog, ang incandescent na katawan ay nananatiling mainit nang higit sa 5 minuto. Sa panahon ng pagsalakay sa Vietnam, gumamit ang militar ng US ng mga launcher para maglunsad ng 40mm arson grenade, na puno ng nagbabagang lining na gawa sa mixed rare earth metal. Matapos ang pagsabog ng projectile, ang bawat fragment na may nagniningas na lining ay maaaring mag-apoy sa target. Sa oras na iyon, ang buwanang produksyon ng bomba ay umabot sa 200000 rounds, na may maximum na 260000 rounds.

3.3 Rare earth combustion alloys

Ang rare earth combustion alloy na may bigat na 100g ay maaaring bumuo ng 200~3000 kindlings, na sumasaklaw sa isang malaking lugar, na katumbas ng killing radius ng Armour-piercing ammunition at armor piercing projectile. Samakatuwid, ang pagbuo ng multifunctional na bala na may kapangyarihan ng pagkasunog ay naging isa sa mga pangunahing direksyon ng pag-unlad ng bala sa tahanan at sa ibang bansa. Para sa Armour-piercing ammunition at armor piercing projectile, ang kanilang taktikal na pagganap ay nangangailangan na pagkatapos mabutas ang armor ng kaaway na tangke, maaari nilang pag-apuyin ang kanilang gasolina at bala upang ganap na sirain ang tangke. Para sa mga granada, kinakailangang mag-apoy ng mga suplay ng militar at mga estratehikong pasilidad sa loob ng kanilang hanay ng pagpatay. Iniulat na ang isang plastic rare earth metal Incendiary device na ginawa sa Made in USA ay gawa sa glass fiber reinforced nylon na may mixed rare earth alloy cartridge sa loob, na may mas magandang epekto laban sa aviation fuel at mga katulad na target.

Paglalapat ng Rare Earth Materials sa Military Protection at Nuclear Technology

4.1 Application sa Military Protection Technology

Ang mga elemento ng bihirang lupa ay may mga katangian na lumalaban sa radiation. Ang National Neutron cross section Center ng United States ay gumawa ng dalawang uri ng plates na may kapal na 10 mm sa pamamagitan ng paggamit ng polymer materials bilang base material, mayroon man o walang pagdaragdag ng rare earth elements, para sa radiation protection tests. Ang mga resulta ay nagpapakita na ang thermal neutron shielding effect ng rare earth polymer materials ay 5-6 beses na mas mahusay kaysa sa rare earth free polymer materials. Kabilang sa mga ito, ang mga bihirang materyal sa lupa na may Sm, Eu, Gd, Dy at iba pang mga elemento ay may pinakamalaking cross section ng pagsipsip ng neutron at magandang epekto ng pagkuha ng neutron. Sa kasalukuyan, ang mga pangunahing aplikasyon ng mga materyales sa proteksyon ng radyasyon ng bihirang lupa sa teknolohiya ng militar ay kinabibilangan ng mga sumusunod na aspeto.

4.1.1 Nuclear radiation shielding

Gumagamit ang United States ng 1% boron at 5% rare earth elementsgadolinium, samariumatlanthanumpara gumawa ng 600mm makapal na radiation proof concrete para sa pagprotekta sa fission Neutron source ng swimming pool reactor. Ang France ay bumuo ng isang rare earth radiation protection material sa pamamagitan ng pagdaragdag ng Boride, rare earth compound o rare earth alloy sa graphite bilang base material. Ang filler ng composite shielding material na ito ay kinakailangang pantay-pantay na ipamahagi at gawin sa mga prefabricated na bahagi, na inilalagay sa paligid ng reactor channel ayon sa iba't ibang pangangailangan ng shielding area.

4.1.2 Panangga sa thermal radiation ng tangke

Binubuo ito ng apat na layer ng veneer, na may kabuuang kapal na 5-20 cm. Ang unang layer ay gawa sa glass fiber reinforced plastic, na may inorganic powder na idinagdag na may 2% rare earth compounds bilang mga filler upang harangan ang mabilis na neutron at sumipsip ng mabagal na neutron; Ang ikalawa at ikatlong layer ay nagdaragdag ng boron graphite, polystyrene, at rare earth na mga elemento na nagkakahalaga ng 10% ng kabuuang filler sa dating para harangan ang intermediate energy neutrons at sumipsip ng thermal neutrons; Ang ikaapat na layer ay gumagamit ng graphite sa halip na glass fiber, at nagdaragdag ng 25% rare earth compounds upang sumipsip ng mga thermal neutron.

4.1.3 Iba pa

Ang paglalagay ng rare earth radiation resistant coatings sa mga tangke, barko, shelter, at iba pang kagamitang militar ay maaaring magkaroon ng epektong lumalaban sa radiation.

4.2 Application sa Nuclear Technology

Ang Rare earth Yttrium(III) oxide ay maaaring gamitin bilang nasusunog na absorber ng uranium fuel sa Boiling water reactor (BWR). Sa lahat ng elemento, ang gadolinium ay may pinakamalakas na kakayahan na sumipsip ng mga neutron, na may humigit-kumulang 4600 na target sa bawat atom. Ang bawat natural na gadolinium atom ay sumisipsip ng average na 4 na neutrons bago mabigo. Kapag hinaluan ng fissionable uranium, ang gadolinium ay maaaring magsulong ng pagkasunog, bawasan ang pagkonsumo ng uranium, at pataasin ang output ng enerhiya. Hindi tulad ng Boron carbide,Gadolinium(III) oxidehindi gumagawa ng deuterium, isang nakakapinsalang by-product. Maaari itong tumugma sa parehong uranium fuel at coating material nito sa Nuclear reaction. Ang bentahe ng paggamit ng gadolinium sa halip na boron ay ang gadolinium ay maaaring direktang ihalo sa uranium upang maiwasan ang pagpapalawak ng nuclear fuel rod. Ayon sa statistics, mayroong 149 nuclear reactors na binalak na itayo sa buong mundo, 115 dito ay pressures water reactors na gumagamit ngbihirang taingah Gadolinium(III) oxide.Rare earth samarium,europium, at dysprosium ay ginamit bilang neutron absorbers sa neutron breeder reactors. Rare earthyttriumay may maliit na capture cross-section sa mga neutron at maaaring gamitin bilang pipe material para sa mga nilusaw na salt reactor. Ang manipis na foil na idinagdag sa rare earth gadolinium at dysprosium ay maaaring gamitin bilang isang neutron field detector sa aerospace at nuclear industry engineering, isang maliit na halaga ng rare earth thulium at erbium ay maaaring gamitin bilang target na materyal ng sealed tube Neutron generator, at rare earth. europium oxide iron cermet ay maaaring gamitin upang gumawa ng pinahusay na reactor control support plate. Ang rare earth gadolinium ay maaari ding gamitin bilang coating additive upang maiwasan ang neutron bomb radiation, at ang mga armored vehicle na pinahiran ng espesyal na coating na naglalaman ng gadolinium oxide ay maaaring maiwasan ang neutron radiation. Ang rare earth ytterbium ay ginagamit sa mga kagamitan para sa pagsukat ng stress sa lupa na dulot ng underground nuclear explosions. Kapag ang rare earth ytterbium ay sumailalim sa puwersa, tumataas ang resistensya, at ang pagbabago sa resistensya ay maaaring gamitin upang kalkulahin ang inilapat na presyon. Maaaring gamitin ang pag-uugnay ng rare earth gadolinium foil na idineposito at na-interleaved sa isang elementong sensitibo sa stress upang sukatin ang mataas na nuclear stress.

Paglalapat ng 5 Rare Earth Permanent Magnet Materials sa Modernong Teknolohiyang Militar

Ang rare earth permanent magnet material, na kilala bilang bagong henerasyon ng magnetic king, ay kasalukuyang pinakamataas na komprehensibong pagganap ng permanenteng magnet na materyal na kilala. Ito ay may higit sa 100 beses na mas mataas na magnetic properties kaysa sa magnetic steel na ginamit sa kagamitang militar noong 1970s. Sa kasalukuyan, ito ay naging isang mahalagang materyal sa modernong elektronikong teknolohiya ng komunikasyon. Ginagamit ito sa Travelling-wave tube at circulators sa mga artipisyal na earth satellite, radar at iba pang aspeto. Samakatuwid, ito ay may mahalagang kahalagahang militar.

Ang mga SmCo magnet at NdFeB magnet ay ginagamit para sa electron beam na tumutuon sa Missile guidance system. Ang mga magnet ay ang pangunahing nakatutok na aparato ng electron beam, na nagpapadala ng data sa control surface ng missile. Mayroong humigit-kumulang 5-10 pounds (2.27-4.54 kg) ng mga magnet sa bawat nakatutok na guidance device ng missile. Bilang karagdagan, ang mga rare earth magnet ay ginagamit din upang himukin ang mga motor at paikutin ang Rudder#Aircraft rudders ng mga guided missiles. Ang kanilang mga pakinabang ay mas malakas na magnetism at mas magaan na timbang kaysa sa orihinal na Al Ni Co magnets.

Paglalapat ng Rare Earth Laser Materials sa Modernong Teknolohiyang Militar

Ang laser ay isang bagong uri ng pinagmumulan ng liwanag na may magandang monochromaticity, directionality, at coherence, at maaaring makamit ang mataas na liwanag. Ang mga materyales ng laser at rare earth na laser ay ipinanganak nang sabay-sabay. Sa ngayon, humigit-kumulang 90% ng mga materyales ng laser ang nagsasangkot ng mga bihirang lupa. Halimbawa, ang Yttrium aluminum garnet crystal ay isang malawakang ginagamit na laser na maaaring makakuha ng tuluy-tuloy na high power output sa room temperature. Ang aplikasyon ng solid-state lasers sa modernong militar ay kinabibilangan ng mga sumusunod na aspeto.

6.1 Laser ranging

Ang neodymium doped yttrium aluminum garnet na binuo sa United States, Britain, France, Germany at iba pang mga bansa ay maaaring sumukat ng layo na 4000~20000 m na may katumpakan na 5 m. Ang mga sistema ng armas gaya ng US MI, Leopard II ng Germany, Lecler ng France, Type 90 ng Japan, Mekava ng Israel, at ang pinakabagong tanke ng British Challenger 2 ay lahat ay gumagamit ng ganitong uri ng laser rangefinder. Sa kasalukuyan, ang ilang bansa ay gumagawa ng bagong henerasyon ng solid state laser rangefinder para sa kaligtasan ng mata ng tao, na may operating wavelength na mula 1.5 hanggang 2.1 μ M. Ang hand-held laser rangefinder na binuo ng United States at United Kingdom gamit ang holmium doped Ang Yttrium lithium fluoride laser ay may gumaganang banda na 2.06 μ M, na umaabot hanggang 3000 m. Ang United States at ang International Laser Company ay magkatuwang na gumamit ng erbium-doped Yttrium lithium fluoride laser at nakabuo ng wavelength na 1.73 μ M's laser rangefinder at mga hukbong may kagamitan. Ang laser wavelength ng mga military rangefinder ng China ay 1.06 μ M, mula 200 hanggang 7000 m. Sa paglulunsad ng mga long-range rocket, missiles at pagsubok ng mga satellite ng komunikasyon, nakakuha ang China ng mahalagang data sa pagsukat ng hanay sa pamamagitan ng Laser TV Theodolite.

6.2 Gabay sa Laser

Gumagamit ang mga laser guided bomb ng mga laser para sa paggabay sa terminal. Ang target ay na-irradiated ng isang Nd · YAG laser na naglalabas ng dose-dosenang mga pulso bawat segundo. Ang mga pulso ay naka-encode, at ang mga ilaw na pulso ay maaaring gumabay sa pagtugon ng misayl, sa gayon ay maiiwasan ang pagkagambala mula sa paglulunsad ng missile at mga hadlang na itinakda ng kaaway. Halimbawa, ang US military GBV-15 Glide bomb na tinatawag na "smart bomb". Katulad nito, maaari rin itong gamitin sa paggawa ng mga laser guided shell.

6.3 Komunikasyon sa laser

Bilang karagdagan sa Nd · Maaaring gamitin ang YAG para sa laser communication, ang laser output ng lithium tetra Neodymium(III) phosphate crystal (LNP) ay polarized at madaling i-modulate. Ito ay itinuturing na isa sa mga pinaka-promising na micro laser na materyales, na angkop para sa liwanag na pinagmumulan ng optical fiber na komunikasyon, at inaasahang mailalapat sa pinagsamang optika at komunikasyon sa espasyo. Bilang karagdagan, ang Yttrium iron garnet (Y3Fe5O12) na solong kristal ay maaaring gamitin bilang iba't ibang magnetostatic surface wave device sa pamamagitan ng proseso ng microwave integration, na ginagawang pinagsama at pinaliit ang mga device, at may mga espesyal na aplikasyon sa radar remote control at telemetry, navigation at electronic countermeasures.

Ang Application ng 7 Rare Earth Superconducting Materials sa Modern Military Technology

Kapag ang isang materyal ay mas mababa kaysa sa isang tiyak na temperatura, ang kababalaghan na ang paglaban ay zero, iyon ay, Superconductivity, ay nangyayari. Ang temperatura ay ang kritikal na temperatura (Tc). Ang mga superconductor ay mga antimagnet. Kapag ang temperatura ay mas mababa kaysa sa kritikal na temperatura, ang mga superconductor ay nagtataboy sa anumang magnetic field na nagtatangkang mag-apply sa kanila. Ito ang tinatawag na Meissner effect. Ang pagdaragdag ng mga bihirang elemento ng lupa sa mga superconducting na materyales ay maaaring lubos na tumaas ang kritikal na temperatura Tc. Ito ay lubos na na-promote ang pagbuo at aplikasyon ng mga superconducting na materyales. Noong dekada 1980, ang Estados Unidos, Japan at iba pang mauunlad na bansa ay sunud-sunod na nagdagdag ng isang tiyak na halaga ng lanthanum, yttrium, europium, erbium at iba pang mga rare earth oxide sa Barium oxide at Copper(II) oxide compound, na pinaghalo, pinindot at sintered sa bumubuo ng mga superconducting ceramic na materyales, na ginagawang mas malawak ang malawakang aplikasyon ng teknolohiyang superconducting, lalo na sa mga aplikasyon ng militar.

7.1 Superconducting integrated circuits

Sa mga nagdaang taon, ang mga dayuhang bansa ay nagsagawa ng pananaliksik sa aplikasyon ng superconducting na teknolohiya sa mga elektronikong kompyuter, at bumuo ng superconducting integrated circuits gamit ang superconducting ceramic na materyales. Kung ang integrated circuit na ito ay ginagamit sa paggawa ng mga superconducting na computer, hindi lamang ito ay may maliit na sukat, magaan ang timbang, at madaling gamitin, ngunit mayroon ding bilis ng pag-compute na 10 hanggang 100 beses na mas mabilis kaysa sa mga semiconductor na computer.