Terras raras,conhecido como o "tesouro" de novos materiais, como um material funcional especial, pode melhorar muito 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, supercondutividade, etc., afeta diretamente a velocidade e o nível de desenvolvimento das indústrias emergentes de alta tecnologia, como instrumentos ópticos, eletrônicos, aeroespacial e indústria nuclear.Estas tecnologias foram aplicadas com sucesso na tecnologia militar, promovendo grandemente o desenvolvimento da tecnologia militar moderna.
O papel especial desempenhado porterra raranovos materiais na tecnologia militar moderna têm atraído grande atenção de governos e especialistas de vários países, sendo listados como um elemento-chave no desenvolvimento de indústrias de alta tecnologia e tecnologia militar por departamentos relevantes de países como os Estados Unidos e o Japão.
Uma breve introdução aoTerra rarase sua relação com as forças armadas e a defesa nacional
Estritamente falando, todos os elementos de terras raras têm certas aplicações militares, mas o papel mais crítico que desempenham na defesa nacional e nos campos militares deve ser em aplicações como alcance 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 gases, eliminando a influência de impurezas prejudiciais de baixo ponto de fusão, refinando grãos e estrutura, afetando o ponto de transição de fase do aço e melhorando sua temperabilidade e propriedades mecânicas.O pessoal militar de ciência e tecnologia desenvolveu muitos materiais de terras raras adequados para uso em armas, utilizando as propriedades deterra rara.
1.1.1 Armadura de aço
Já no início da década de 1960, a indústria de armas da China começou a pesquisar a aplicação de terras raras em aço para armaduras e aço para armas, e produziu sucessivamenteterra raraaço blindado como 601, 603 e 623, inaugurando uma nova era de matérias-primas essenciais para a 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 carbono de alta qualidade para produzirterra raraAço carbono.O valor do impacto lateral deste aço de terras raras é aumentado em 70% a 100% em comparação com o aço carbono original, e o valor do impacto a -40 ℃ é quase duplicado.A caixa do cartucho de grande diâmetro feita deste aço foi comprovada através de testes de tiro no campo de tiro para atender totalmente aos requisitos técnicos.Atualmente, a China o finalizou e colocou em produção, concretizando o desejo de longa data da China de substituir o cobre pelo aço no material dos cartuchos.
1.1.3 Aço de terras raras com alto teor de manganês e aço fundido de terras raras
Terra raraaço com alto teor de manganês é usado para fabricar placas de trilhos de tanques, enquantoterra rarao aço fundido é usado para fabricar asas traseiras, freios de boca e componentes estruturais de artilharia para projéteis perfurantes de alta velocidade.Isto pode reduzir as etapas de processamento, melhorar a utilização do aço e alcançar indicadores táticos e técnicos.
1.2 Aplicação de ferro fundido nodular de terras raras na tecnologia militar moderna
No passado, os materiais dos projéteis da câmara dianteira da China eram feitos de ferro fundido semirrígido, feito de ferro-gusa de alta qualidade misturado com 30% a 40% de sucata de aço.Devido à sua baixa resistência, alta fragilidade, fragmentação efetiva baixa e não nítida após a explosão e fraco poder de destruição, o desenvolvimento de corpos de projéteis de câmara dianteira já foi restrito.Desde 1963, vários calibres de projéteis de argamassa foram fabricados usando ferro dúctil de terras raras, o que aumentou suas propriedades mecânicas em 1 a 2 vezes, multiplicou o número de fragmentos efetivos e afiou as bordas dos fragmentos, aumentando muito seu poder de matar.O projétil de combate de um certo tipo de projétil de canhão e projétil de arma de campo feito deste material em nosso país tem um número efetivo de fragmentação ligeiramente melhor e um raio de destruição denso do que o projétil 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 do grão, evitar a segregação, remover gases, impurezas e purificar, e melhorar a estrutura metalográfica, alcançando assim objetivos abrangentes, como melhorar as propriedades mecânicas, propriedades físicas e desempenho de processamento.Trabalhadores materiais nacionais e estrangeiros utilizaram as propriedades deTerras raraspara desenvolver novosterra 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 (doravante denominada AVIC) incluem cerca de 10 tipos de ligas de magnésio fundidas e ligas de magnésio deformadas, muitas das quais foram utilizadas na produção e têm qualidade estável.Por exemplo, a liga de magnésio fundido ZM 6 com metal de terras raras neodímio como aditivo principal foi expandida para ser usada em peças importantes, como carcaças de redução traseira de helicópteros, nervuras de asas de caça e placas de pressão de chumbo de rotor para geradores de 30 kW.A liga de magnésio de alta resistência e terras raras BM25 desenvolvida em conjunto pela China Aviation Corporation e pela Nonferrous Metals Corporation substituiu algumas ligas de alumínio de média resistência e tem sido aplicada em aeronaves de impacto.
2.2Terra raraLiga de titânio
No início da década de 1970, o Instituto de Materiais Aeronáuticos de Pequim (referido como Instituto) substituiu parte do alumínio e do silício pormetal de terras raras cério (Ce) em ligas de titânio Ti-A1-Mo, limitando a precipitação de fases frágeis e melhorando a resistência ao calor e a estabilidade térmica da liga.Com base nisso, foi desenvolvida uma liga de titânio fundido de alto desempenho e alta temperatura ZT3 contendo cério.Comparado com ligas internacionais semelhantes, apresenta certas vantagens em resistência ao calor, resistência e desempenho do processo.A carcaça do compressor fabricada com ele é utilizada para o motor W PI3 II, reduzindo o peso de cada aeronave em 39 kg e aumentando a relação 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 do uso de carcaças de titânio fundido para motores de aviação na China sob condições de 500 ℃.A pesquisa mostrou que existem pequenosóxido de cériopartículas na microestrutura da liga ZT3 contendocério.Cériocombina uma porção de oxigênio na liga para formar um refratário e de alta durezaóxido de terras rarasmaterial, Ce2O3.Essas partículas dificultam o movimento das discordâncias durante a deformação da liga, melhorando o desempenho da liga em altas temperaturas.Cériocaptura algumas impurezas gasosas (especialmente nos limites dos grãos), o que pode fortalecer a liga enquanto mantém uma boa estabilidade térmica.Esta é a primeira tentativa de aplicar a teoria do difícil reforço do ponto de soluto na fundição de ligas de titânio.Além disso, após anos de pesquisa, o Aviation Materials Institute desenvolveu materiais estáveis e baratosóxido de ítriomateriais de areia e pó no processo de fundição de precisão em solução de liga de titânio, usando tecnologia especial de tratamento de mineralização.Alcançou bons níveis de gravidade específica, dureza e estabilidade ao líquido de titânio.Em termos de ajuste e controle do desempenho da pasta de casca, tem demonstrado maior superioridade.A grande vantagem de usar casca de óxido de ítrio para fabricar peças fundidas de titânio é que, sob condições em que a qualidade e o nível de processo das peças fundidas são comparáveis aos do processo da camada superficial de tungstênio, é possível fabricar peças fundidas de liga de titânio que são mais finas do que aquelas do processo da camada superficial de tungstênio.Atualmente, esse processo tem sido amplamente utilizado na fabricação de diversas aeronaves, motores e peças fundidas civis.
2.3Terra raraLiga de alumínio
A liga de alumínio fundido resistente ao calor HZL206 contendo terras raras desenvolvida pela AVIC tem propriedades mecânicas superiores em alta temperatura e temperatura ambiente em comparação com ligas contendo níquel no exterior e atingiu o nível avançado de ligas semelhantes no exterior.Agora é usada como válvula resistente à pressão para helicópteros e caças com temperatura de trabalho de 300 ℃, substituindo ligas de aço e titânio.Peso estrutural reduzido e colocado em produção em massa.A resistência à tração deterra raraA liga hipereutética ZL117 de alumínio e silício a 200-300 ℃ é superior à das ligas de pistão da Alemanha Ocidental KS280 e KS282.Sua resistência ao desgaste é 4-5 vezes maior do que a das ligas de pistão comumente usadas ZL108, com um pequeno coeficiente de expansão linear e boa estabilidade dimensional.Tem sido usado em acessórios de aviação, compressores de ar KY-5, KY-7 e pistões de motores de modelos de aviação.A adição deterra raraelementos às 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 o seu desempenho;Terra raracompostos de alumínio, como núcleos cristalinos heterogêneos para refinar grãos e fases eutéticas, também são uma espécie de modificador;Os elementos de terras raras promovem a formação e o refinamento das fases ricas em ferro, reduzindo os seus efeitos nocivos.α— A quantidade de ferro em solução sólida em A1 diminui com o aumento deterra raraadição, o que também é benéfico para melhorar a resistência 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 propensos a reagir com oxigênio, enxofre e nitrogênio para formar compostos estáveis.Quando submetidas a intenso atrito e impacto, as faíscas podem inflamar materiais inflamáveis.Portanto, já em 1908, foi transformado em pederneira.Descobriu-se que entre os 17terra raraelementos, seis elementos incluindocério, lantânio, neodímio, praseodímio, samário, eítriotêm desempenho de incêndio criminoso particularmente bom.As pessoas transformaram as propriedades incendiárias de rsão metais terrestresem vários tipos de armas incendiárias, como o míssil US Mark 82 de 227 kg, que utilizametal de terras rarasforro, que não só produz efeitos explosivos de morte, mas também efeitos de incêndio criminoso.A ogiva de foguete ar-solo americana "Damping Man" está equipada com 108 hastes quadradas de metal de terras raras como forros, substituindo alguns fragmentos pré-fabricados.Testes de detonação estática mostraram que sua capacidade de inflamar combustível de aviação é 44% maior do que a dos não revestidos.
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 no invólucro de metal sob alta pressão, com uma densidade do agente 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 do corpo incandescente 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 interno era feito de uma mistura de metais de terras raras.Depois que o projétil explode, cada fragmento com um revestimento inflamável pode incendiar o alvo.Naquela época, a produção mensal da bomba chegava a 200.000 tiros, com no máximo 260.000 tiros.
3.3Terra raraligas de combustão
Aterra raraliga de combustão pesando 100 g pode formar 200-3000 faíscas com uma grande área de cobertura, o que é equivalente ao raio de destruição de projéteis perfurantes e perfurantes de armadura.Portanto, o desenvolvimento de munições multifuncionais com poder de combustão tornou-se uma das principais direções do desenvolvimento de munições no país e no exterior.Para projéteis perfurantes e perfurantes de armadura, seu desempenho tático exige que, após penetrar na 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 do seu alcance de destruição.É relatado que uma bomba incendiária de metal de terras raras de plástico fabricada nos Estados Unidos tem um corpo feito de náilon reforçado com fibra de vidro e um núcleo misto de liga de terras raras, que é usado 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 dos Estados Unidos utilizou materiais poliméricos como substrato e fabricou dois tipos de placas com espessura de 10 mm com ou sem adição de elementos de terras raras para testes de proteção radiológica.Os resultados mostram que o efeito de blindagem térmica de nêutrons deterra raramateriais poliméricos é 5-6 vezes melhor do queterra raramateriais poliméricos livres.Os materiais de terras raras com elementos adicionados, comosamário, európio, gadolínio, disprósio, etc. têm a maior seção transversal de absorção de nêutrons e têm 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 Blindagem contra radiação nuclear
Os Estados Unidos usam 1% de boro e 5% de elementos de terras rarasgadolínio, samário, elantâniopara fazer um concreto resistente à radiação com 600 m de espessura para proteger fontes de nêutrons de fissão em reatores de piscinas.A França desenvolveu um material de proteção contra radiações de terras raras adicionando boretos,terra raracompostos, ouligas de terras rarasusar grafite como substrato.O enchimento deste material de blindagem compósito deve ser distribuído uniformemente 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 térmica do tanque contra radiação
É composto por quatro camadas de folheado, com espessura total de 5 a 20 cm.A primeira camada é feita de plástico reforçado com fibra de vidro, com pó inorgânico adicionado de 2%terra raracompostos como enchimentos para bloquear nêutrons rápidos e absorver nêutrons lentos;A segunda e terceira camadas adicionam grafite de boro, poliestireno e elementos de terras raras, representando 10% da quantidade total de enchimento da primeira para bloquear nêutrons de energia intermediária e absorver nêutrons térmicos;A quarta camada utiliza grafite em vez de fibra de vidro e adiciona 25%terra raracompostos para absorver nêutrons térmicos.
4.1.3 Outros
Aplicandoterra rararevestimentos anti-radiação em tanques, navios, abrigos e outros equipamentos militares podem ter um efeito anti-radiação.
4.2 Aplicação em Tecnologia Nuclear
Terra raraóxido de ítriopode ser usado como absorvedor de 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 4.600 alvos por átomo.Cada naturezagadolínioátomo absorve uma média de 4 nêutrons antes da falha.Quando misturado com urânio físsil,gadolíniopode promover a combustão, reduzir o consumo de urânio e aumentar a produção de energia.Óxido de gadolínionão produz deutério como subproduto prejudicial, como o carboneto de boro, e pode ser compatível tanto com o combustível de urânio quanto com seu material de revestimento durante reações nucleares.A vantagem de usargadolínioem vez de boro é issogadolíniopode ser misturado diretamente com urânio para evitar a expansão das barras de combustível nuclear.De acordo com as estatísticas, existem atualmente 149 reatores nucleares planejados em todo o mundo, dos quais 115 reatores de água pressurizada utilizam terras raras.óxido de gadolínio. Terra rarasamário, európio, edisprósiotêm sido usados como absorvedores de nêutrons em criadores de nêutrons.Terra rara ítriotem uma pequena seção transversal de captura em nêutrons e pode ser usado como material de tubulação para reatores de sal fundido.Folhas finas com adiçãoterra rara gadolínioedisprósiopodem ser usados como detectores de campo de nêutrons na engenharia da indústria aeroespacial e nuclear, pequenas quantidades deterra raratúlioeérbiopodem ser usados como materiais alvo para geradores de nêutrons de tubo selado, eóxido de terras rarascerâmicas metálicas de ferro európio podem ser usadas para fazer placas de suporte de controle de reator aprimoradas.Terra raragadolíniotambém pode ser usado como aditivo de revestimento para evitar a radiação de nêutrons e veículos blindados revestidos com revestimentos especiais contendoóxido de gadolíniopode prevenir a radiação de nêutrons.Terra rara itérbioé utilizado em equipamentos para medição do geoestresse causado por explosões nucleares subterrâneas.Quandoterra rarahitérbioé submetido à força, a resistência aumenta e a mudança na resistência pode ser usada para calcular a pressão a que está sujeito.Vinculandoterra rara gadolíniofolha depositada por deposição de vapor e revestimento escalonado com um elemento sensível à tensão pode ser usada para medir alta tensão nuclear.
5,Aplicação deTerra raraMateriais de ímã permanente na tecnologia militar moderna
Oterra rarao material de ímã permanente, aclamado como a nova geração de reis magnéticos, é atualmente conhecido como o material de ímã permanente de maior desempenho abrangente.Possui propriedades magnéticas mais de 100 vezes superiores às do aço magnético usado em equipamentos militares na década de 1970.Atualmente, tornou-se um material importante na comunicação de tecnologia eletrônica moderna, usado em tubos de ondas viajantes e circuladores em satélites artificiais da Terra, radares e outros campos.Portanto, tem um significado militar significativo.
Samárioímãs de cobalto e ímãs de neodímio, ferro e boro são usados para foco de feixe de elétrons em sistemas de orientação de mísseis.Os ímãs são os principais dispositivos de foco dos feixes de elétrons e transmitem dados para a superfície de controle do míssil.Existem aproximadamente 5-10 libras (2,27-4,54 kg) de ímãs em cada dispositivo de orientação de foco do míssil.Além disso,terra raraímãs também são usados para acionar motores elétricos e girar o leme de mísseis guiados.Suas vantagens residem em suas propriedades magnéticas mais fortes e peso mais leve em comparação com os ímãs originais de alumínio-níquel-cobalto.
6. Aplicação deTerra raraMateriais laser na tecnologia militar moderna
O laser é um novo tipo de fonte de luz que possui boa monocromaticidade, direcionalidade e coerência e pode atingir alto brilho.Laser eterra raramateriais a laser nasceram simultaneamente.Até agora, aproximadamente 90% dos materiais laser envolvemTerras raras.Por exemplo,ítrioO cristal de granada de alumínio é um laser amplamente utilizado que pode atingir saída contínua de alta potência em temperatura ambiente.A aplicação de lasers de estado sólido nas forças armadas modernas inclui os seguintes aspectos.
6.1 Alcance do laser
OneodímiodopadoítrioO telêmetro a laser granada de alumínio desenvolvido por países como Estados Unidos, Grã-Bretanha, França e Alemanha pode medir distâncias de até 4.000 a 20.000 metros com uma precisão de 5 metros.Os sistemas de armas como o MI americano, o Leopard II da Alemanha, o Leclerc da França, o Type 90 do Japão, o Meca de Israel e o mais recente tanque Challenger 2 desenvolvido pela Grã-Bretanha, todos usam esse tipo de telêmetro a laser.Atualmente, alguns países estão desenvolvendo uma nova geração de telêmetros a laser sólidos para a segurança do olho humano, com uma faixa de comprimento de onda funcional de 1,5-2,1 μM.hólmiodopadoítriolasers de fluoreto de lítio nos Estados Unidos e no Reino Unido, com comprimento de onda de trabalho de 2,06 μM, variando até 3.000 m.Os Estados Unidos também colaboraram com empresas internacionais de laser para desenvolver um produto dopado com érbioítriolaser de fluoreto de lítio com comprimento de onda de telêmetro a laser de 1,73 μM e fortemente equipado com tropas.O comprimento de onda do laser do telêmetro militar da China é de 1,06 μM, variando de 200 a 7.000 m.A China obtém dados importantes de teodolitos de televisão a laser em medições de alcance de alvos durante o lançamento de foguetes de longo alcance, mísseis e satélites de comunicação experimentais.
6.2 Orientação a laser
Bombas guiadas a laser usam lasers para orientação terminal.O laser Nd · YAG, que emite dezenas de pulsos por segundo, é usado para irradiar o laser alvo.Os pulsos são codificados e os pulsos de luz podem auto-orientar a resposta do míssil, evitando assim a interferência do lançamento do míssil e os obstáculos colocados pelo inimigo.A bomba planadora militar dos EUA GBV-15, também conhecida como "bomba hábil".Da mesma forma, também pode ser usado para fabricar projéteis guiados por laser.
6.3 Comunicação a laser
Além do Nd · YAG, a produção de laser de lítioneodímioo cristal de fosfato (LNP) é polarizado e fácil de modular, tornando-o um dos materiais de microlaser mais promissores.É adequado como fonte de luz para comunicação de fibra óptica e espera-se que seja aplicado em óptica integrada e comunicação cósmica.Além disso,ítrioO cristal único de granada de ferro (Y3Fe5O12) pode ser usado como vários dispositivos de ondas de superfície magnetostáticas usando tecnologia de integração de microondas, tornando os dispositivos integrados e miniaturizados, e tendo aplicações especiais em controle remoto de radar, telemetria, navegação e contramedidas eletrônicas.
7. A aplicação deTerra raraMateriais Supercondutores na Tecnologia Militar Moderna
Quando um determinado material experimenta resistência zero abaixo de uma determinada temperatura, isso é conhecido 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, conhecido como efeito Meisner.Adicionar elementos de terras raras a materiais supercondutores pode aumentar muito a temperatura crítica Tc.Isso promove muito o desenvolvimento e aplicação de materiais supercondutores.Na década de 1980, países desenvolvidos como os Estados Unidos e o Japão acrescentaram uma certa quantidade deóxido de terras rarasé comolantânio, ítrio,európio, eérbioao óxido de bário eóxido de cobrecompostos, que foram misturados, prensados e sinterizados para formar materiais cerâmicos supercondutores, tornando mais extensa a ampla aplicação da tecnologia supercondutora, especialmente em aplicações militares.
7.1 Circuitos integrados supercondutores
Nos últimos anos, pesquisas sobre a aplicação da tecnologia supercondutora em computadores eletrônicos têm sido realizadas no exterior, e circuitos integrados supercondutores têm sido desenvolvidos utilizando materiais cerâmicos supercondutores.Se este tipo de circuito integrado for usado para fabricar computadores supercondutores, ele não será apenas pequeno em tamanho, leve e fácil 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 os 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
Componentes magnéticos sensíveis feitos de materiais cerâmicos supercondutores têm um volume pequeno, facilitando a integração e a disposição.Eles podem formar sistemas de detecção multicanal e multiparâmetros, aumentando significativamente a capacidade de informação da unidade e melhorando significativamente 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 em táticas e tecnologias, como guerra antitanque e antisubmarina.
É relatado que a Marinha dos EUA decidiu desenvolver um satélite de sensoriamento remoto usando esteterra raramaterial supercondutor para demonstrar e melhorar a tecnologia tradicional de sensoriamento remoto.Este satélite denominado Observatório Naval de Imagens da Terra foi lançado em 2000.
8. Aplicação deTerra raraMateriais magnetostritivos gigantes na tecnologia militar moderna
Terra raramateriais magnetostritivos gigantes são um novo tipo de material funcional desenvolvido recentemente no final da década de 1980 no exterior.Referindo-se principalmente a compostos de ferro de terras raras.Este tipo de material tem um valor magnetostritivo muito maior do que o ferro, o níquel e outros materiais, e seu coeficiente magnetostritivo é cerca de 102-103 vezes maior do que o dos materiais magnetostritivos gerais, por isso é chamado de materiais magnetostritivos grandes ou gigantes.Entre todos os materiais comerciais, os materiais magnetostritivos gigantes de terras raras têm o maior valor de deformação e energia sob ação física.Especialmente com o desenvolvimento bem-sucedido da liga magnetostritiva Terfenol-D, uma nova era de materiais magnetostritivos foi aberta.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 obter alguns movimentos mecânicos de precisão.Atualmente, é amplamente utilizado em vários campos, desde sistemas de combustível, controle de válvulas líquidas, microposicionamento até atuadores mecânicos para telescópios espaciais e reguladores de asas de aeronaves.O desenvolvimento da tecnologia do material Terfenol-D fez um progresso revolucionário na tecnologia de conversão eletromecânica.E desempenhou um papel importante no desenvolvimento de tecnologia de ponta, tecnologia militar e na modernização das indústrias tradicionais.A aplicação de materiais magnetostritivos 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 desta frequência tem suas vantagens especiais: quanto mais baixa a frequência, menor a atenuação, mais longe a onda sonora se propaga e menos afetada é a proteção do eco subaquático.Sonares feitos de material Terfenol-D podem atender aos requisitos de alta potência, pequeno volume e baixa frequência, por isso se desenvolveram rapidamente.
8.2 Transdutores eletromecânicos
Usado principalmente para pequenos dispositivos de ação controlada - atuadores.Incluindo precisão de controle atingindo o nível nanométrico, bem como servobombas, sistemas de injeção de combustível, freios, etc. Usado para carros militares, aeronaves militares e espaçonaves, robôs militares, etc.
8.3 Sensores e dispositivos eletrônicos
Como magnetômetros de bolso, sensores para detecção de deslocamento, força e aceleração e dispositivos de ondas acústicas de superfície sintonizáveis.Este último é usado para sensores de fase em minas, sonares e componentes de armazenamento em computadores.
9. Outros materiais
Outros materiais comoterra raramateriais luminescentes,terra raramateriais de armazenamento de hidrogênio, materiais magnetorresistivos gigantes de terras raras,terra raramateriais de refrigeração magnética eterra raratodos os materiais de armazenamento magneto-ópticos foram aplicados com sucesso nas forças armadas modernas, melhorando enormemente a eficácia de combate das armas modernas.Por exemplo,terra raramateriais luminescentes foram aplicados com sucesso em 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 na parede, liberando mais elétrons.Alguns fósforos de terras raras na extremidade traseira convertem elétrons de volta em fótons, de modo que a imagem pode ser vista com uma ocular.Este processo é semelhante ao de uma tela de televisão, ondeterra rarao pó fluorescente emite uma determinada imagem colorida na tela.A indústria americana normalmente usa pentóxido de nióbio, mas para que os sistemas de visão noturna tenham sucesso, o elemento terra raralantânioé um componente crucial.Na Guerra do Golfo, as forças multinacionais usaram estes óculos de visão nocturna para observar repetidamente os alvos do exército iraquiano, em troca de uma pequena vitória.
10.Conclusão
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.Acredito que com o rápido avanço da ciência e da tecnologia mundial,terra raraOs produtos desempenharão um papel mais importante no desenvolvimento da tecnologia militar moderna com as suas funções especiais e trarão enormes benefícios económicos e sociais notáveis para oterra raraprópria indústria.
Horário da postagem: 29 de novembro de 2023