A aplicação de materiais de terras raras na tecnologia militar moderna

Terras raras,Conhecido como o "tesouro" de novos materiais, como um material funcional especial, pode melhorar bastante a qualidade e o desempenho de outros produtos e é conhecido como as "vitaminas" da indústria moderna. Eles não são apenas amplamente utilizados em indústrias tradicionais, como metalurgia, petroquímica, cerâmica de vidro, fiação de lã, couro e agricultura, mas também desempenham um papel indispensável em materiais como fluorescência, magnetismo, laser, comunicação de fibra óptica, energia de armazenamento de hidrogênio, super-condutividade, etc. Aeroespacial e indústria nuclear. Essas tecnologias foram aplicadas com sucesso na tecnologia militar, promovendo bastante o desenvolvimento da tecnologia militar moderna.

O papel especial desempenhado porTerra raraNovos materiais na tecnologia militar moderna atraíram muita atenção de governos e especialistas de vários países, como listados como um elemento-chave no desenvolvimento de indústrias de alta tecnologia e tecnologia militar por departamentos relevantes de países como Estados Unidos e Japão.

Uma breve introdução aTerra raras e seu relacionamento com a defesa militar e nacional
Estritamente falando, todos os elementos de terras raras têm certas aplicações militares, mas o papel mais crítico que desempenham nos campos de defesa nacional e militar deve estar em aplicações como variação a laser, orientação a laser e comunicação a laser.

A aplicação deTerra raraAço eTerra raraFerro dúctil na tecnologia militar moderna

1.1 Aplicação deTerra raraAço na tecnologia militar moderna

A função inclui dois aspectos: purificação e liga, principalmente dessulfurização, desoxidação e remoção de gás, eliminando a influência de baixos impurezas prejudiciais do ponto de fusão, refinando grãos e estrutura, afetando o ponto de transição de aço da fase e melhorando sua hardenabilidade e propriedades mecânicas. O pessoal de ciência e tecnologia militar desenvolveu muitos materiais de terras raras adequadas para uso em armas, utilizando as propriedades deTerra rara.

1.1.1 Aço de armadura

Já no início da década de 1960, a indústria de armas da China começou a pesquisar a aplicação de terras raras em aço e aço de armas, e produziu sucessivamenteTerra raraAço de armadura como 601, 603 e 623, inaugurando uma nova era de matérias -primas importantes para produção de tanques na China com base na produção doméstica.

1.1.2Terra raraaço carbono

Em meados da década de 1960, a China adicionou 0,05%Terra raraelementos para um certo aço de carbono de alta qualidade para produzirTerra raraaço carbono. O valor de impacto lateral desse aço de terras raras é aumentado em 70% a 100% em comparação com o aço carbono original e o valor de impacto em -40 ℃ é quase dobrado. O estojo de cartucho de grande diâmetro feito desse aço foi comprovado por meio de testes de tiro no campo de tiro para atender totalmente aos requisitos técnicos. Atualmente, a China finalizou e a colocou em produção, percebendo o desejo de longa data da China de substituir o cobre por aço em material de cartucho.

1.1.3 Aço de Manganês de Terra Rara e Aço fundido de terras raras

Terra raraO aço alto de manganês é usado para fabricar placas de pista de tanque, enquantoTerra raraO aço fundido é usado para fabricar asas de cauda, ​​freios de focinho e componentes estruturais de artilharia para conchas de piercing em alta velocidade. Isso pode reduzir as etapas de processamento, melhorar a utilização do aço e obter indicadores táticos e técnicos.

1.2 Aplicação de ferro fundido nodular de terras raras na tecnologia militar moderna

No passado, os materiais de projéteis de câmara avançada da China eram feitos de ferro fundido semi-rígido feito de ferro de porco de alta qualidade misturado com aço de 30% a 40%. Devido à sua baixa resistência, alta fragilidade, fragmentação eficaz baixa e não nítida após a explosão e o fraco poder de matar, o desenvolvimento de corpos de projéteis de câmara para frente já foi restrito. Desde 1963, vários calibres de conchas de argamassa foram fabricados usando ferro dúctil de terras raras, o que aumentou suas propriedades mecânicas em 1-2 vezes, multiplicou o número de fragmentos eficazes e afiou as bordas dos fragmentos, aumentando bastante seu poder de morte. A concha de combate de um certo tipo de concha de canhão e concha de pistola de campo feita desse material em nosso país tem um número um pouco melhor eficaz de fragmentação e raio denso de matar do que a concha de aço.

A aplicação de não ferrososliga de terras rarass como magnésio e alumínio na tecnologia militar moderna

Terras rarastêm alta atividade química e grandes raios atômicos. Quando adicionados a metais não ferrosos e suas ligas, eles podem refinar o tamanho dos grãos, impedir a segregação, remover gás, impurezas e purificar e melhorar a estrutura metalográfica, alcançando objetivos abrangentes, como melhorar as propriedades mecânicas, as propriedades físicas e o desempenho do processamento. Trabalhadores de materiais nacionais e estrangeiros utilizaram as propriedades deterras raraspara desenvolver novoTerra raraligas de magnésio, ligas de alumínio, ligas de titânio e ligas de alta temperatura. Esses produtos têm sido amplamente utilizados em tecnologias militares modernas, como caças, aeronaves de assalto, helicópteros, veículos aéreos não tripulados e satélites de mísseis.

2.1Terra raraliga de magnésio

Terra raraAs ligas de magnésio têm alta resistência específica, podem reduzir o peso da aeronave, melhorar o desempenho tático e ter amplas perspectivas de aplicação. OTerra raraAs ligas de magnésio desenvolvidas pela China Aviation Industry Corporation (a seguir denominadas AVIC) incluem cerca de 10 graus de ligas de magnésio fundido e ligas de magnésio deformadas, muitas das quais foram usadas em produção e têm qualidade estável. Por exemplo, a liga de magnésio fundido ZM 6 com neodímio de metal de terras raras, pois o principal aditivo foi expandido para ser usado em partes importantes, como invólucros de redução traseira de helicóptero, costelas de lutador e placas de pressão de chumbo do rotor para geradores de 30 kW. A liga de magnésio de alta resistência à Terra rara BM25, desenvolvida em conjunto pela China Aviation Corporation e pela Corporation de metais não ferrosos, substituiu algumas ligas de alumínio de média resistência e foi aplicada em aeronaves de impacto.

2.2Terra raraliga de titânio

No início dos anos 70, o Instituto de Materiais Aeronáuticos de Pequim (referido como Instituto) substituiu algum alumínio e silício porMetal de Terras Raras cério (Ce) nas ligas de titânio TI-A1-MO, limitando a precipitação de fases quebradiças e melhorando a resistência ao calor da liga e a estabilidade térmica. Nesta base, foi desenvolvido uma liga de titânio de alta temperatura de alta temperatura, ZT3 contendo Cerium. Comparado com ligas internacionais semelhantes, possui certas vantagens na resistência ao calor, força e desempenho do processo. O invólucro do compressor fabricado com ele é usado para o motor W PI3 II, reduzindo o peso de cada aeronave em 39 kg e aumentando a razão de empuxo / peso em 1,5%. Além disso, as etapas de processamento são reduzidas em cerca de 30%, alcançando benefícios técnicos e econômicos significativos, preenchendo a lacuna de usar cartuchos de titânio fundido para motores de aviação na China sob 500 ℃ Condições. Pesquisas mostraram que existem pequenosóxido de cériopartículas na microestrutura da liga ZT3 contendocério.Cériocombina uma porção de oxigênio na liga para formar uma dureza refratária e altaóxido de terras rarasMaterial, CE2O3. Essas partículas impedem o movimento de luxações durante a deformação da liga, melhorando o desempenho de alta temperatura da liga.CérioCaptura algumas impurezas de gás (especialmente nos limites dos grãos), o que pode fortalecer a liga, mantendo uma boa estabilidade térmica. Esta é a primeira tentativa de aplicar a teoria do forte fortalecimento do ponto de soluto na fundição de ligas de titânio. Além disso, após anos de pesquisa, o Instituto de Materiais da Aviação desenvolveu estável e baratoÓxido de YttriaMateriais de areia e pó no processo de fundição de precisão da solução de liga de titânio, usando tecnologia especial de tratamento de mineralização. Atingiu bons níveis em gravidade, dureza e estabilidade específicas para o líquido de titânio. Em termos de ajuste e controle do desempenho da pasta de concha, ele mostrou maior superioridade. A vantagem pendente do uso da concha de óxido de yttrium para fabricar peças fundidas de titânio é que, sob condições em que o nível de qualidade e processo das peças fundidas são comparáveis ​​às do processo da camada de superfície do tungstênio, é possível fabricar peças fundidas de liga de titânio mais finas que as do processo de camada de superfície de tungsten. Atualmente, esse processo tem sido amplamente utilizado na fabricação de várias aeronaves, motores e peças fundidas civis.

2.3Terra raraliga de alumínio

A liga de alumínio fundido resistente ao calor HZL206, contendo terras raras desenvolvidas pelo AVIC, possui propriedades mecânicas de alta temperatura e temperatura ambiente superiores em comparação com ligas de níquel no exterior e atingiu o nível avançado de ligas semelhantes no exterior. Agora é usado como uma válvula resistente à pressão para helicópteros e caças com uma temperatura de trabalho de 300 ℃, substituindo ligas de aço e titânio. Reduziu o peso estrutural e foi colocado em produção em massa. A força de tração deTerra raraA liga ZL117 hipereutética de silício de alumínio a 200-300 ℃ é maior que a das ligas de pistão da Alemanha Ocidental KS280 e KS282. Sua resistência ao desgaste é 4-5 vezes maior que a das ligas de pistão comumente usadas ZL108, com um pequeno coeficiente de expansão linear e boa estabilidade dimensional. Foi usado nos acessórios da aviação KY-5, KY-7 compressores de ar e pistões de motor modelo de aviação. A adição deTerra raraElementos para ligas de alumínio melhora significativamente a microestrutura e as propriedades mecânicas. O mecanismo de ação dos elementos de terras raras nas ligas de alumínio é formar uma distribuição dispersa, e pequenos compostos de alumínio desempenham um papel significativo no fortalecimento da segunda fase; A adição deTerra raraOs elementos desempenham um papel na desgaseificação e purificação, reduzindo assim o número de poros na liga e melhorando seu desempenho;Terra raraOs compostos de alumínio, como núcleos de cristal heterogêneos para refinar grãos e fases eutéticas, também são um tipo de modificador; Os elementos de terras raras promovem a formação e refinamento de fases ricas em ferro, reduzindo seus efeitos nocivos. α— A quantidade sólida de solução de ferro em A1 diminui com o aumento deTerra raraadição, o que também é benéfico para melhorar a força e a plasticidade.

A aplicação deTerra raraMateriais de combustão na tecnologia militar moderna

3.1 purometais de terras raras

Purometais de terras raras, devido às suas propriedades químicas ativas, são propensas a reagir com oxigênio, enxofre e nitrogênio para formar compostos estáveis. Quando submetidos a atrito e impacto intensos, as faíscas podem inflamar materiais inflamáveis. Portanto, já em 1908, foi transformado em pederneira. Verificou -se que entre os 17Terra raraelementos, seis elementos, incluindocério, lantânio, neodímio, praseodímio, samário, eítriotem desempenho de incêndio criminoso particularmente bom. As pessoas mudaram as propriedades do incêndio criminoso de Rsão metais terrestresem vários tipos de armas incendiárias, como o US Mark 82 227 kg de míssil, que usaMetal de Terras RarasO revestimento, que não apenas produz efeitos de matança explosiva, mas também efeitos de incêndio criminoso. A ogiva do foguete "amortecedor" do ar-solo americano está equipado com 108 hastes quadradas de metal de terras raras como forros, substituindo alguns fragmentos pré-fabricados. Os testes de jateamento estáticos mostraram que sua capacidade de inflamar o combustível da aviação é 44% maior que a dos não forçados.

3.2 MistoMetal de Terras Rarass

Devido ao alto preço do purometais de terras raras,Vários países usam amplamente compostos baratosMetal de Terras Rarass em armas de combustão. O compostoMetal de Terras RarasO agente de combustão é carregado na concha de metal sob alta pressão, com uma densidade de combustão de (1,9 ~ 2,1) × 103 kg/m3, velocidade de combustão 1,3-1,5 m/s, diâmetro da chama de cerca de 500 mm, temperatura da chama tão alta quanto 1715-2000 ℃. Após a combustão, a duração do aquecimento incandescente do corpo é superior a 5 minutos. Durante a Guerra do Vietnã, os militares dos EUA lançaram uma granada incendiária de 40 mm usando um lançador, e o revestimento de ignição foi feito de um metal misto de terras raras. Depois que o projétil explode, cada fragmento com um revestimento de ignição pode acender o alvo. Naquela época, a produção mensal da bomba atingiu 200000 rodadas, com um máximo de 260000 rodadas.

3.3Terra raraligas de combustão

ATerra raraA liga de combustão pesando 100 g pode formar 200-3000 faíscas com uma grande área de cobertura, o que equivale ao raio de matança de piercing de armadura e conchas de piercing de armadura. Portanto, o desenvolvimento de munição multifuncional com poder de combustão tornou -se uma das principais direções do desenvolvimento de munições em casa e no exterior. Para as conchas de piercing de armadura e piercing de armadura, seu desempenho tático exige que, após a penetração da armadura do tanque inimigo, eles também possam acender seu combustível e munição para destruir completamente o tanque. Para granadas, é necessário acender suprimentos militares e instalações estratégicas dentro de seu alcance de assassinato. É relatado que uma bomba incendiária de metal rara plástica feita nos Estados Unidos tem um corpo feito de nylon reforçado com fibra de vidro e um núcleo de liga de terras raras mista, que é usada para ter melhores efeitos contra alvos contendo combustível de aviação e materiais semelhantes.

Aplicação de 4Terra raraMateriais em proteção militar e tecnologia nuclear

4.1 Aplicação em tecnologia de proteção militar

Os elementos de terras raras têm propriedades resistentes à radiação. O Centro Nacional de seções transversais de nêutrons nos Estados Unidos usou materiais poliméricos como substrato e fez dois tipos de placas com uma espessura de 10 mm com ou sem a adição de elementos de terras raras para testes de proteção contra radiação. Os resultados mostram que o efeito de blindagem de nêutrons térmicos deTerra raraOs materiais de polímeros são 5-6 vezes melhores que os deTerra raraMateriais de polímero livre. Os materiais de terras raras com elementos adicionais, comosamário, Europium, Gadolínio, Disprósio, etc. têm a seção transversal de absorção de nêutrons mais alta e tem um bom efeito na captura de nêutrons. Atualmente, as principais aplicações de materiais anti -radiação de terras raras na tecnologia militar incluem os seguintes aspectos.

4.1.1 Escudo de radiação nuclear

Os Estados Unidos usam 1% de boro e 5% de elementos de terras rarasGadolínio, samário, elantânioPara fazer um concreto resistente à radiação de 600m de espessura para proteger as fontes de nêutrons de fissão em reatores de piscina. A França desenvolveu um material de proteção de radiação de terras raras adicionando borides,Terra raracompostos, ouligas de terras raraspara grafar como substrato. É necessário que o preenchimento deste material de blindagem composto seja distribuído e transformado em peças pré -fabricadas, que são colocadas ao redor do canal do reator de acordo com os diferentes requisitos das peças de blindagem.

4.1.2 blindagem de radiação térmica do tanque

Consiste em quatro camadas de verniz, com uma espessura total de 5-20 cm. A primeira camada é feita de plástico reforçado com fibra de vidro, com pó inorgânico adicionado com 2%Terra raracompostos como enchimentos para bloquear nêutrons rápidos e absorver nêutrons lentos; A segunda e a terceira camadas adicionam elementos de grafite de boro, poliestireno e elementos de terras raras, responsáveis ​​por 10% da quantidade total de preenchimento ao primeiro para bloquear nêutrons de energia intermediária e absorver nêutrons térmicos; A quarta camada usa grafite em vez de fibra de vidro e adiciona 25%Terra raracompostos para absorver nêutrons térmicos.

4.1.3 Outros

AplicandoTerra raraRevestimentos anti -radiação a tanques, navios, abrigos e outros equipamentos militares podem ter um efeito anti -radiação.

4.2 Aplicação em tecnologia nuclear

Terra raraÓxido de Yttriapode ser usado como absorvedor combustível para combustível de urânio em reatores de água fervente (BWRs). Entre todos os elementos,Gadolíniotem a capacidade mais forte de absorver nêutrons, com aproximadamente 4600 alvos por átomo. Cada naturalGadolínioO átomo absorve uma média de 4 nêutrons antes da falha. Quando misturado com urânio fissionável,Gadolíniopode promover a combustão, reduzir o consumo de urânio e aumentar a produção de energia.Óxido de gadolínionão produz deutério de subproduto prejudicial como o carboneto de boro e pode ser compatível com o combustível de urânio e seu material de revestimento durante as reações nucleares. A vantagem de usarGadolínioem vez de boro é aqueleGadolíniopode ser diretamente misturado com urânio para prevenir a expansão da haste de combustível nuclear. De acordo com as estatísticas, atualmente existem 149 reatores nucleares planejados em todo o mundo, dos quais 115 reatores de água pressurizados usam terras rarasÓxido de gadolínio. Terra rarasamário, Europium, eDisprósioforam usados ​​como absorvedores de nêutrons em criadores de nêutrons.Terra rara ítriopossui uma seção transversal de captura pequena em nêutrons e pode ser usada como material de tubo para reatores de sal fundido. Folhas finas com adicionadoTerra rara GadolínioeDisprósiopode ser usado como detectores de campo de nêutrons em engenharia aeroespacial e nuclear da indústria, pequenas quantidades deTerra raratúlioeerbiumpode ser usado como materiais de destino para geradores de nêutrons de tubo selados eóxido de terras rarasA cerâmica do metal de ferro europium pode ser usada para fazer melhorar as placas de suporte ao controle do reator.Terra raraGadolíniotambém pode ser usado como um aditivo de revestimento para evitar a radiação de nêutrons e veículos blindados revestidos com revestimentos especiais contendoÓxido de gadolíniopode evitar a radiação de nêutrons.Terra rara itérbioé usado em equipamentos para medir a gerostress causada por explosões nucleares subterrâneas. QuandoEart rarohitérbioestá sujeito à força, a resistência aumenta e a mudança na resistência pode ser usada para calcular a pressão a que está sujeita. VincularTerra rara GadolínioA folha depositada por deposição de vapor e revestimento escalonado com um elemento sensível ao estresse pode ser usado para medir o alto estresse nuclear.

5, aplicação deTerra raraMateriais ímãs permanentes na tecnologia militar moderna

OTerra raraO material de ímã permanente, aclamado como a nova geração de reis magnéticos, é atualmente conhecida como o mais alto material de ímã permanente de desempenho abrangente. Possui propriedades magnéticas mais de 100 vezes mais altas do que o aço magnético usado em equipamentos militares na década de 1970. Atualmente, tornou -se um material importante na comunicação moderna da tecnologia eletrônica, usada em tubos de ondas e circuladores viajantes em satélites, radares e outros campos artificiais. Portanto, tem um significado militar significativo.

Samárioímãs de cobalto e ímãs de boro de ferro de neodímio são usados ​​para feixe de elétrons com foco em sistemas de orientação de mísseis. Os ímãs são os principais dispositivos de foco para vigas de elétrons e transmitem dados para a superfície de controle do míssil. Existem 2,27-4,54 kg de ímãs em cada dispositivo de orientação de foco do míssil. Além disso,Terra raraOs ímãs também são usados ​​para acionar motores elétricos e girar o leme de mísseis guiados. Suas vantagens estão em suas propriedades magnéticas mais fortes e peso mais leve em comparação com os ímãs de cobalto de níquel de alumínio originais.

6. Aplicação deTerra raraMateriais a laser na tecnologia militar moderna

O laser é um novo tipo de fonte de luz que possui boa monocromaticidade, direcionalidade e coerência e pode obter alto brilho. Laser eTerra raraOs materiais a laser nasceram simultaneamente. Até agora, aproximadamente 90% dos materiais a laser envolvemterras raras. Por exemplo,ítrioO cristal de granada de alumínio é um laser amplamente utilizado que pode atingir a saída contínua de alta potência à temperatura ambiente. A aplicação de lasers de estado sólido em militares modernos inclui os seguintes aspectos.

6.1 Variando a laser

OneodímioDopadoítrioO rangefinder a laser de alumínio desenvolvido por países como Estados Unidos, Grã -Bretanha, França e Alemanha pode medir distâncias de até 4000 a 20000 metros com precisão de 5 metros. Os sistemas de armas como o American MI, o Leopardo II da Alemanha, o Leclerc da França, o Japão do Tipo 90, o Meca de Israel e o mais recente tanque do Challenger 2 British desenvolvido 2 usam esse tipo de alcance a laser. Atualmente, alguns países estão desenvolvendo uma nova geração de falhas de alcance a laser sólidas para a segurança dos olhos humanos, com uma faixa de comprimento de onda de trabalho de 1,5-2,1 μ.HolmiumDopadoítrioLasers de fluoreto de lítio nos Estados Unidos e no Reino Unido, com um comprimento de onda de trabalho de 2,06 μm, variando até 3000 m. Os Estados Unidos também colaboraram com empresas internacionais de laser para desenvolver um erbio dopadoítrioLaser de fluoreto de lítio com um comprimento de onda de 1,73 μm de alcance a laser de Ming e fortemente equipado com tropas. O comprimento de onda do laser do alcance militar da China é de 1,06 μm, variando de 200 a 7000 m. A China obtém dados importantes dos teodólitos da televisão a laser nas medições de alcance de alvo durante o lançamento de foguetes, mísseis e satélites experimentais de comunicação experimental.

6.2 Orientação a laser

Bombas guiadas a laser usam lasers para orientação terminal. O laser · yag, que emite dezenas de leguminosas por segundo, é usado para irradiar o laser alvo. Os pulsos são codificados e os pulsos de luz podem auto -guiar a resposta dos mísseis, impedindo a interferência do lançamento de mísseis e obstáculos estabelecidos pelo inimigo. A bomba de planador Militar GBV-15 dos EUA, também conhecida como "Bomba Dexterosa". Da mesma forma, também pode ser usado para fabricar conchas guiadas a laser.

6.3 Comunicação a laser

Além de ND · YAG, a saída do lítio a lítioneodímioO cristal de fosfato (LNP) é polarizado e fácil de modular, tornando -o um dos materiais de micro laser mais promissores. É adequado como fonte de luz para comunicação de fibra óptica e deve ser aplicado em óptica integrada e comunicação cósmica. Além disso,ítrioGarnet de ferro (Y3Fe5O12) O cristal único pode ser usado como vários dispositivos de onda de superfície magnetostáticos usando a tecnologia de integração de microondas, tornando os dispositivos integrados e miniaturizados e com aplicações especiais em controle remoto de radar, telemetria, navegação e contramedidas eletrônicas.

7. A aplicação deTerra raraMateriais supercondutores na tecnologia militar moderna

Quando um certo material experimenta resistência zero abaixo de uma certa temperatura, é conhecida como supercondutividade, que é a temperatura crítica (TC). Os supercondutores são um tipo de material antimagnético que repele qualquer tentativa de aplicar um campo magnético abaixo da temperatura crítica, conhecida como efeito Meisner. A adição de elementos de terras raras aos materiais supercondutores pode aumentar bastante a temperatura crítica TC. Isso promove bastante o desenvolvimento e aplicação de materiais supercondutores. Na década de 1980, países desenvolvidos como Estados Unidos e Japão adicionaram uma certa quantidade deóxido de terras rarasé comolantânio, ítrio,Europium, eerbiumpara óxido de bário eóxido de cobreOs compostos, que foram misturados, pressionados e sinterizados para formar materiais cerâmicos supercondutores, tornando a aplicação generalizada da tecnologia supercondutora, especialmente em aplicações militares, mais extensa.

7.1 Circuitos integrados supercondutores

Nos últimos anos, a pesquisa sobre a aplicação de tecnologia de supercondutor em computadores eletrônicos foi realizada no exterior, e os circuitos integrados supercondutores foram desenvolvidos usando materiais cerâmicos supercondutores. Se esse tipo de circuito integrado for usado para fabricar computadores supercondutores, ele não será apenas pequeno em tamanho, leve peso e conveniente de usar, mas também terá uma velocidade de computação 10 a 100 vezes mais rápida que os computadores semicondutores, com operações de ponto flutuante atingindo 300 a 1 trilhão de vezes por segundo. Portanto, os militares dos EUA prevêem que, uma vez introduzidos computadores supercondutores, eles se tornarão um "multiplicador" para a eficácia de combate do sistema C1 nas forças armadas.

7.2 Tecnologia de exploração magnética supercondutora

Os componentes sensíveis magnéticos feitos de materiais cerâmicos supercondutores têm um pequeno volume, facilitando a obtenção de integração e matriz. Eles podem formar sistemas de detecção de vários canais e de vários parâmetros, aumentando bastante a capacidade de informação da unidade e melhorando bastante a distância de detecção e a precisão do detector magnético. O uso de magnetômetros supercondutores pode não apenas detectar alvos em movimento, como tanques, veículos e submarinos, mas também medir seu tamanho, levando a mudanças significativas nas táticas e tecnologias como anti -tanque e guerra submarina.

É relatado que a Marinha dos EUA decidiu desenvolver um satélite de sensoriamento remoto usando issoTerra raraMaterial supercondutor para demonstrar e melhorar a tecnologia tradicional de sensoriamento remoto. Este satélite chamado Naval Earth Image Observatory foi lançado em 2000.

8. Aplicação deTerra raraMateriais magnetostrictivos gigantes na tecnologia militar moderna

Terra raraOs materiais magnetostrictivos gigantes são um novo tipo de material funcional recentemente desenvolvido no final dos anos 80 no exterior. Referindo -se principalmente a compostos de ferro de terras raras. Esse tipo de material possui um valor magnetostrritivo muito maior que o ferro, o níquel e outros materiais, e seu coeficiente magnetostrritivo é cerca de 102-103 vezes maior que o dos materiais magnetostrictivos gerais, de modo que é chamado de materiais magnetostrictivos grandes ou gigantes. Entre todos os materiais comerciais, os materiais magnetostrictivos gigantes de terras raras têm o maior valor de deformação e energia sob ação física. Especialmente com o desenvolvimento bem-sucedido da liga magnetostrictiva de terfenol-D, foi aberta uma nova era de materiais magnetostrictivos. Quando o terfenol-D é colocado em um campo magnético, sua variação de tamanho é maior que a dos materiais magnéticos comuns, o que permite que alguns movimentos mecânicos de precisão sejam alcançados. Atualmente, é amplamente utilizado em vários campos, desde sistemas de combustível, controle da válvula líquida, micro posicionamento a atuadores mecânicos para telescópios espaciais e reguladores de asas de aeronaves. O desenvolvimento da tecnologia de material terfenol-D fez progresso inovador na tecnologia de conversão eletromecânica. E desempenhou um papel importante no desenvolvimento de tecnologia de ponta, tecnologia militar e modernização das indústrias tradicionais. A aplicação de materiais magnetostrictivos de terras raras nas forças armadas modernas inclui principalmente os seguintes aspectos:

8.1 Sonar

A frequência geral de emissão do sonar está acima de 2 kHz, mas o sonar de baixa frequência abaixo dessa frequência tem suas vantagens especiais: quanto menor a frequência, menor a atenuação, mais a onda sonora se propaga e menos afetados a blindagem de eco subaquática. Os sonares feitos de material terfenol-D podem atender aos requisitos de alta potência, pequeno volume e baixa frequência, para que eles se desenvolveram rapidamente.

8.2 Transdutores mecânicos elétricos

Usado principalmente para pequenos dispositivos de ação controlada - atuadores. Incluindo a precisão do controle atingindo o nível de nanômetro, bem como bombas de servo, sistemas de injeção de combustível, freios etc. Usados ​​para carros militares, aeronaves militares e naves espaciais, robôs militares, etc.

8.3 Sensores e dispositivos eletrônicos

Como magnetômetros de bolso, sensores para detectar deslocamento, força e aceleração e dispositivos de ondas acústicas de superfície ajustáveis. Este último é usado para sensores de fase em minas, sonar e componentes de armazenamento em computadores.

9. Outros materiais

Outros materiais, comoTerra raramateriais luminescentes,Terra raraMateriais de armazenamento de hidrogênio, materiais magnetoresistivos gigantes de terras raras,Terra raramateriais de refrigeração magnética eTerra raraOs materiais de armazenamento magneto-ópticos foram aplicados com sucesso em militares modernos, melhorando bastante a eficácia do combate das armas modernas. Por exemplo,Terra raraOs materiais luminescentes foram aplicados com sucesso a dispositivos de visão noturna. Nos espelhos de visão noturna, os fósforos de terras raras convertem fótons (energia luminosa) em elétrons, que são aprimorados através de milhões de pequenos orifícios no plano do microscópio de fibra óptica, refletindo para frente e para trás da parede, liberando mais elétrons. Alguns fósforos de terras raras na extremidade da cauda convertem os elétrons de volta em fótons, para que a imagem possa ser vista com uma ocular. Este processo é semelhante ao de uma tela de televisão, ondeTerra raraO pó fluorescente emite uma certa imagem colorida na tela. A indústria americana normalmente usa pentóxido de nióbio, mas para que os sistemas de visão noturna tenham sucesso, o elemento de terra rarolantânioé um componente crucial. Na Guerra do Golfo, as forças multinacionais usaram esses óculos de visão noturna para observar os alvos do Exército iraquiano várias vezes, em troca de uma pequena vitória.

10.Clusão

O desenvolvimento doTerra raraA indústria promoveu efetivamente o progresso abrangente da tecnologia militar moderna, e a melhoria da tecnologia militar também impulsionou o desenvolvimento próspero doTerra raraindústria. Eu acredito que com o rápido avanço da ciência e tecnologia mundial,Terra raraOs produtos desempenharão um papel maior no desenvolvimento da tecnologia militar moderna com suas funções especiais e trazer enormes benefícios econômicos e excelentes para oTerra raraprópria indústria.