Рэдказямельныя элементы,Вядомыя як «скарбніца» новых матэрыялаў, як спецыяльны функцыянальны матэрыял, могуць значна палепшыць якасць і характарыстыкі іншых прадуктаў і вядомыя як «вітаміны» сучаснай прамысловасці. Яны шырока выкарыстоўваюцца не толькі ў традыцыйных галінах прамысловасці, такіх як металургія, нафтахімія, шклокераміка, воўнапрадзенне, скура і сельская гаспадарка, але і адыгрываюць незаменную ролю ў такіх матэрыялах, як флуарэсцэнцыя, магнетызм, лазер, валаконна-аптычная сувязь, назапашванне вадароднай энергіі, звышправоднасць і г.д. Гэта непасрэдна ўплывае на хуткасць і ўзровень развіцця новых высокатэхналагічных галін прамысловасці, такіх як аптычныя прыборы, электроніка, аэракасмічная і ядзерная прамысловасць. Гэтыя тэхналогіі паспяхова прымяняюцца ў ваеннай тэхніцы, значна спрыяючы развіццю сучасных ваенных тэхналогій.
Асаблівая роля, якую адыгрываерэдказямельныяНовыя матэрыялы ў сучасных ваенных тэхналогіях прыцягнулі вялікую ўвагу ўрадаў і экспертаў розных краін, у тым ліку былі ўключаны ў спіс ключавых элементаў развіцця высокатэхналагічных галін прамысловасці і ваенных тэхналогій адпаведнымі ведамствамі такіх краін, як ЗША і Японія.
Кароткае ўвядзенне ўРэдкая зямляі іх сувязь з ваеннай і нацыянальнай абаронай
Строга кажучы, усе рэдказямельныя элементы маюць пэўнае ваеннае прымяненне, але найбольш важную ролю яны адыгрываюць у нацыянальнай абароне і ваеннай галінах у такіх сферах, як лазерная далямерацыя, лазернае навядзенне і лазерная сувязь.
Ужываннерэдказямельныясталь ірэдказямельныякаванага чыгуну ў сучасных ваенных тэхналогіях
1.1 УжываннеРэдкая зямляСталь у сучасных ваенных тэхналогіях
Функцыя ўключае ў сябе два аспекты: ачыстку і легіраванне, галоўным чынам дэсульфурызацыю, раскісленне і выдаленне газаў, ліквідацыю ўплыву шкодных прымешак з нізкай тэмпературай плаўлення, рафінаванне зярністасці і структуры, уплыў на тэмпературу фазавага пераходу сталі і паляпшэнне яе загартоўванасці і механічных уласцівасцей. Ваенныя навукоўцы і тэхнікі распрацавалі мноства рэдказямельных матэрыялаў, прыдатных для выкарыстання ў зброі, выкарыстоўваючы ўласцівасцірэдказямельныя.
1.1.1 Бранявая сталь
Яшчэ ў пачатку 1960-х гадоў кітайская зброевая прамысловасць пачала даследаваць прымяненне рэдказямельных элементаў у бранявой і зброевай сталі і паслядоўна вырабляла...рэдказямельныябранявая сталь, такая як 601, 603 і 623, адкрывае новую эру ключавой сыравіны для вытворчасці танкаў у Кітаі на аснове айчыннай вытворчасці.
1.1.2Рэдказямельныявугляродзістая сталь
У сярэдзіне 1960-х гадоў Кітай дадаў 0,05%рэдказямельныяэлементы для пэўнай высакаякаснай вугляродзістай сталі для вытворчасцірэдказямельныявугляродзістая сталь. Бакавое значэнне ўдарнай трываласці гэтай рэдказямельнай сталі павялічваецца на 70%-100% у параўнанні з зыходнай вугляродзістай сталлю, а значэнне ўдарнай трываласці пры -40 ℃ павялічваецца амаль удвая. Выпрабаванні на стральбішчы пацвердзілі, што гільза вялікага дыяметра, вырабленая з гэтай сталі, цалкам адпавядае тэхнічным патрабаванням. У цяперашні час Кітай дапрацаваў і запусціў яе ў вытворчасць, рэалізуючы даўняе жаданне Кітая замяніць медзь сталлю ў матэрыяле патронаў.
1.1.3 Рэдказямельная высокамарганцавая сталь і рэдказямельная літая сталь
РэдказямельныяВысокамарганцавая сталь выкарыстоўваецца для вырабу пліт для танкавых гусеніц, у той час якрэдказямельныяЛітая сталь выкарыстоўваецца для вырабу хваставых крылаў, дульных тармазоў і канструкцыйных элементаў артылерыі для высакахуткасных снарадаў. Гэта дазваляе скараціць колькасць этапаў апрацоўкі, палепшыць выкарыстанне сталі і дасягнуць тактычных і тэхнічных паказчыкаў.
1.2 Прымяненне рэдказямельнага вузлаватага чыгуну ў сучасных ваенных тэхналогіях
У мінулым у Кітаі матэрыялы для вырабу снарадаў з пярэдняй камерай былі выраблены з паўцвёрдага чыгуну, вырабленага з высакаякаснага чыгуну, змяшанага з 30–40 % сталёвага лому. З-за нізкай трываласці, высокай далікатнасці, нізкай і невострай эфектыўнай аскепкавай здольнасці пасля выбуху, а таксама нізкай паражальнай здольнасці, распрацоўка карпусоў снарадаў з пярэдняй камерай была абмежаваная. З 1963 года розныя калібры мінамётных снарадаў вырабляюцца з выкарыстаннем рэдказямельнага высокатрывалага чыгуну, што дазволіла павысіць іх механічныя ўласцівасці ў 1–2 разы, памножыць колькасць эфектыўных аскепкаў і зрабіць іх краю больш завостранымі, што значна павысіла іх паражальную здольнасць. Баявы снарад пэўнага тыпу гарматнага снарада і снарада палявой гарматы, выраблены з гэтага матэрыялу ў нашай краіне, мае крыху лепшую эфектыўную колькасць аскепкаў і шчыльны паражальны радыус, чым сталёвы снарад.
Ужыванне каляровых металаўсплаў рэдказямельных сплаваўтакія як магній і алюміній у сучасных ваенных тэхналогіях
Рэдказямельныя элементыМаюць высокую хімічную актыўнасць і вялікія атамныя радыусы. Пры даданні да каляровых металаў і іх сплаваў яны могуць паменшыць памер зерня, прадухіліць сегрэгацыю, выдаліць газ, прымешкі і ачысціць іх, а таксама палепшыць металаграфічную структуру, тым самым дасягаючы такіх комплексных мэтаў, як паляпшэнне механічных уласцівасцей, фізічных уласцівасцей і прадукцыйнасці апрацоўкі. Айчынныя і замежныя спецыялісты па матэрыялазнаўстве выкарыстоўвалі гэтыя ўласцівасці.рэдказямельныя элементыраспрацоўваць новыярэдказямельныямагніевыя сплавы, алюмініевыя сплавы, тытанавыя сплавы і высокатэмпературныя сплавы. Гэтыя вырабы шырока выкарыстоўваюцца ў сучасных ваенных тэхналогіях, такіх як знішчальнікі, штурмавыя самалёты, верталёты, беспілотныя лятальныя апараты і ракетныя спадарожнікі.
2.1Рэдказямельныямагніевы сплаў
РэдказямельныяМагніевыя сплавы маюць высокую ўдзельную трываласць, могуць знізіць вагу самалёта, палепшыць тактычныя характарыстыкі і маюць шырокія перспектывы прымянення.рэдказямельныяМагніевыя сплавы, распрацаваныя Кітайскай авіяцыйнай прамысловай карпарацыяй (далей — AVIC), уключаюць каля 10 марак літых і дэфармаваных магніевых сплаваў, многія з якіх выкарыстоўваюцца ў вытворчасці і маюць стабільную якасць. Напрыклад, літой магніевы сплаў ZM 6 з рэдказямельным металам неадымам у якасці асноўнай дабаўкі быў пашыраны для выкарыстання ў такіх важных дэталях, як заднія рэдукцыйныя корпусы верталётаў, рэбры крыла знішчальніка і прыціскныя пласціны ротара для генератараў магутнасцю 30 кВт. Рэдказямельны высокатрывалы магніевы сплаў BM25, сумесна распрацаваны Кітайскай авіяцыйнай карпарацыяй і Карпарацыяй каляровых металаў, замяніў некаторыя алюмініевыя сплавы сярэдняй трываласці і знайшоў прымяненне ў ударных самалётах.
2.2Рэдказямельныятытанавы сплаў
У пачатку 1970-х гадоў Пекінскі інстытут авіяцыйных матэрыялаў (які пазней называецца Інстытутам) замяніў частку алюмінію і крэмнію на...рэдказямельны метал цэрый (Ce) у тытанавых сплавах Ti-A1-Mo, што абмяжоўвае выпадзенне далікатных фаз і паляпшае цеплаўстойлівасць і тэрмічную стабільнасць сплаву. На гэтай аснове быў распрацаваны высокапрадукцыйны літой высокатэмпературны тытанавы сплаў ZT3, які змяшчае цэрый. У параўнанні з падобнымі міжнароднымі сплавамі ён мае пэўныя перавагі ў цеплаўстойлівасці, трываласці і тэхналагічных характарыстыках. Корпус кампрэсара, выраблены з яго, выкарыстоўваецца для рухавіка W PI3 II, што зніжае вагу кожнага самалёта на 39 кг і павялічвае суадносіны цягі да вагі на 1,5%. Акрамя таго, этапы апрацоўкі скарачаюцца прыкладна на 30%, што дасягае значных тэхнічных і эканамічных пераваг, запаўняючы прабел у выкарыстанні літых тытанавых карпусоў для авіяцыйных рухавікоў у Кітаі пры тэмпературы 500 ℃. Даследаванні паказалі, што існуюць невялікіяаксід цэрыячасціцы ў мікраструктуры сплаву ZT3, якія змяшчаюцьцэрый.Цэрыйзлучае частку кіслароду ў сплаве, утвараючы вогнетрывалы і высокацвёрды матэрыялаксід рэдказямельныхматэрыял, Ce2O3. Гэтыя часціцы перашкаджаюць руху дыслакацый падчас дэфармацыі сплаву, паляпшаючы яго высокатэмпературныя характарыстыкі.Цэрыйзахоплівае некаторыя газавыя прымешкі (асабліва на межах зерняў), што можа ўмацаваць сплаў, захоўваючы пры гэтым добрую тэрмічную стабільнасць. Гэта першая спроба прымяніць тэорыю цяжкага кропкавага ўмацавання раствораных рэчываў пры ліцці тытанавых сплаваў. Акрамя таго, пасля шматгадовых даследаванняў Інстытут авіяцыйных матэрыялаў распрацаваў стабільныя і недарагіяаксід ітрыюПяшчаныя і парашковыя матэрыялы ў працэсе дакладнага ліцця з раствора тытанавых сплаваў з выкарыстаннем спецыяльнай тэхналогіі мінералізацыйнай апрацоўкі. Ён дасягнуў добрых узроўняў удзельнай вагі, цвёрдасці і ўстойлівасці да тытанавай вадкасці. З пункту гледжання рэгулявання і кантролю прадукцыйнасці суспензіі абалонкі, ён прадэманстраваў большую перавагу. Выдатная перавага выкарыстання абалонкі з аксіду ітрыя для вырабу тытанавых адлівак заключаецца ў тым, што ва ўмовах, калі якасць і ўзровень працэсу адлівак параўнальныя з працэсам павярхоўнага пласта вальфраму, можна вырабляць адліўкі з тытанавых сплаваў, якія танчэйшыя, чым адліўкі, атрыманыя пры працэсе павярхоўнага пласта вальфраму. У цяперашні час гэты працэс шырока выкарыстоўваецца ў вытворчасці розных самалётаў, рухавікоў і грамадзянскіх адлівак.
2.3Рэдказямельныяалюмініевы сплаў
Распрацаваны кампаніяй AVIC літы алюмініевы сплаў HZL206, які змяшчае рэдказямельныя металы, мае лепшыя механічныя ўласцівасці пры высокіх тэмпературах і пакаёвай тэмпературы ў параўнанні з замежнымі нікельзмяшчальнымі сплавамі і дасягнуў перадавога ўзроўню аналагічных сплаваў за мяжой. Цяпер ён выкарыстоўваецца ў якасці клапана, устойлівага да ціску, для верталётаў і знішчальнікаў з рабочай тэмпературай 300 ℃, замяняючы сталёвыя і тытанавыя сплавы. Зніжаная вага канструкцыі і запушчаны ў масавую вытворчасць. Трываласць на расцяжэннерэдказямельныяАлюмініева-крэмніевы заэўтэктычны сплаў ZL117 пры тэмпературы 200-300 ℃ мае вышэйшую зносаўстойлівасць, чым у заходненямецкіх поршневых сплаваў KS280 і KS282. Яго зносаўстойлівасць у 4-5 разоў вышэйшая, чым у распаўсюджаных поршневых сплаваў ZL108, мае малы каэфіцыент лінейнага пашырэння і добрую памерную стабільнасць. Ён выкарыстоўваецца ў авіяцыйных аксэсуарах, паветраных кампрэсарах KY-5, KY-7 і поршнях авіяцыйных мадэльных рухавікоў. Даданне...рэдказямельныяДаданне рэдказямельных элементаў у алюмініевыя сплавы значна паляпшае мікраструктуру і механічныя ўласцівасці. Механізм дзеяння рэдказямельных элементаў у алюмініевых сплавах заключаецца ў фарміраванні дысперснага размеркавання, і невялікія злучэнні алюмінію адыгрываюць значную ролю ва ўмацаванні другой фазы; даданнерэдказямельныяэлементы гуляюць ролю ў дэгазацыі і ачыстцы, тым самым памяншаючы колькасць пор у сплаве і паляпшаючы яго характарыстыкі;РэдказямельныяЗлучэнні алюмінію, як гетэрагенныя крышталічныя зародкі для ўдасканалення зерняў і эўтэктычных фаз, таксама з'яўляюцца тыпам мадыфікатара; рэдказямельныя элементы спрыяюць утварэнню і ўдасканаленню фаз, багатых жалезам, памяншаючы іх шкодны ўплыў. α — Колькасць жалеза ў цвёрдым растворы ў А1 памяншаецца з павелічэннемрэдказямельныяакрамя таго, што таксама карысна для паляпшэння трываласці і пластычнасці.
Ужываннерэдказямельныяматэрыялы для гарэння ў сучасных ваенных тэхналогіях
3.1 Чыстырэдказямельныя металы
Чыстырэдказямельныя металыДзякуючы сваім актыўным хімічным уласцівасцям, яны схільныя рэагаваць з кіслародам, серай і азотам, утвараючы стабільныя злучэнні. Пры інтэнсіўным трэнні і ўдары іскры могуць узгарэць лёгкаўзгаральныя матэрыялы. Таму яшчэ ў 1908 годзе з іх пачалі вырабляць крэмень. Было ўстаноўлена, што сярод 17рэдказямельныяэлементы, у тым ліку шэсць элементаўцэрый, лантан, неадым, празеадым, самарыйіітрыймаюць асабліва добрыя паказчыкі ў падпалах. Людзі ператварылі ўласцівасці падпалаў у rз'яўляюцца зямнымі металаміу розныя тыпы запальнай зброі, напрыклад, амерыканскую ракету Mark 82 вагой 227 кг, якая выкарыстоўваерэдказямельны металпадкладка, якая стварае не толькі выбуховы забойчы эфект, але і эфект падпалу. Амерыканская баявая частка ракеты класа «паветра-зямля» «Damping Man» абсталявана 108 квадратнымі стрыжнямі з рэдказямельных металаў у якасці падкладкі, якія замяняюць некаторыя загадзя падрыхтаваныя фрагменты. Статычныя выбуховыя выпрабаванні паказалі, што яе здольнасць узгараць авіяцыйнае паліва на 44% вышэйшая, чым у непадкладкі.
3.2 Змешанырэдказямельны металs
З-за высокай цаны чыстагарэдказямельныя металы,розныя краіны шырока выкарыстоўваюць недарагія кампазітныя матэрыялырэдказямельны металу зброі з гаручым газам. Кампазітрэдказямельны металГаручы агент загружаецца ў металічную абалонку пад высокім ціскам, шчыльнасць якога складае (1,9~2,1) × 10³ кг/м³, хуткасць гарэння — 1,3-1,5 м/с, дыяметр полымя — каля 500 мм, тэмпература полымя — 1715-2000 ℃. Пасля гарэння працягласць нагрэву распаленага цела складае больш за 5 хвілін. Падчас вайны ў В'етнаме амерыканскія вайскоўцы запусцілі 40-мм запальную гранату з дапамогай пускавой ўстаноўкі, а запальная падкладка ўнутры была выраблена са змешаных рэдказямельных металаў. Пасля выбуху снарада кожны аскепак з запальнай падкладкай можа запаліць цэль. У той час штомесячная вытворчасць бомбы дасягнула 200 000 стрэлаў, максімум — 260 000 стрэлаў.
3.3Рэдказямельныясплавы для гарэння
AрэдказямельныяСплаў гарэння вагой 100 г можа ўтварыць 200-3000 іскраў з вялікай плошчай пакрыцця, што эквівалентна радыусу паражэння бранябойнымі і бранябойнымі снарадамі. Такім чынам, распрацоўка шматфункцыянальных боепрыпасаў з магутнасцю гарэння стала адным з асноўных напрамкаў развіцця боепрыпасаў у краіне і за мяжой. Для бранябойных і бранябойных снарадаў тактычныя характарыстыкі патрабуюць, каб пасля пранікнення праз браню праціўніка яны таксама маглі ўзгараць сваё паліва і боепрыпасы, каб цалкам знішчыць танк. Для гранат патрабуецца ўзгараць ваенныя матэрыялы і стратэгічныя аб'екты ў межах іх радыусу паражэння. Паведамляецца, што пластыкавая запальная бомба з рэдказямельных металаў, вырабленая ў ЗША, мае корпус з нейлону, узмоцненага шкловалакном, і стрыжань з змешанага сплаву рэдказямельных металаў, які выкарыстоўваецца для паляпшэння ўздзеяння на цэлі, якія змяшчаюць авіяцыйнае паліва і падобныя матэрыялы.
Ужыванне 4Рэдкая зямляМатэрыялы ў ваеннай абароне і ядзерных тэхналогіях
4.1 Ужыванне ў тэхналогіях ваеннай абароны
Рэдказямельныя элементы валодаюць радыяцыйна-ўстойлівымі ўласцівасцямі. Нацыянальны цэнтр нейтронных папярочных сячэнняў у ЗША выкарыстаў палімерныя матэрыялы ў якасці падкладкі і вырабіў два тыпы пласцін таўшчынёй 10 мм з даданнем або без дадання рэдказямельных элементаў для выпрабаванняў радыяцыйнай абароны. Вынікі паказваюць, што эфект абароны ад цеплавых нейтронаўрэдказямельныяпалімерныя матэрыялы ў 5-6 разоў лепшыя зарэдказямельныясвабодныя палімерныя матэрыялы. Рэдказямельныя матэрыялы з даданнем такіх элементаў, яксамарый, еўрапію, гадаліній, дыспразійі г.д. маюць найвышэйшы папярочны сек паглынання нейтронаў і добра ўплываюць на захоп нейтронаў. У цяперашні час асноўнымі сферамі прымянення рэдказямельных супрацьрадыяцыйных матэрыялаў у ваеннай тэхніцы з'яўляюцца наступныя аспекты.
4.1.1 Абарона ад ядзернага выпраменьвання
У ЗША выкарыстоўваецца 1% бору і 5% рэдказямельных элементаўгадаліній, самарыйілантанвырабіць радыяцыйна-ўстойлівы бетон таўшчынёй 600 метраў для абароны крыніц нейтронаў дзялення ў рэактарах басейнаў. Францыя распрацавала рэдказямельны матэрыял для радыяцыйнай абароны, дадаўшы барыды,рэдказямельныязлучэнні, абосплавы рэдказямельных матэрыялаўна графіце ў якасці падкладкі. Напаўняльнік гэтага кампазітнага ахоўнага матэрыялу павінен быць раўнамерна размеркаваны і выраблены ў загадзя падрыхтаваныя дэталі, якія размяшчаюцца вакол канала рэактара ў адпаведнасці з рознымі патрабаваннямі да ахоўных дэталяў.
4.1.2 Цеплавая абарона рэзервуара ад выпраменьвання
Ён складаецца з чатырох слаёў шпону агульнай таўшчынёй 5-20 см. Першы пласт выраблены з шкловалакна, узмоцненага пластыкам, з даданнем 2% неарганічнага парашка.рэдказямельныязлучэнні ў якасці напаўняльнікаў для блакавання хуткіх нейтронаў і паглынання павольных нейтронаў; Другі і трэці пласты дадаюць борграфіт, полістырол і рэдказямельныя элементы, якія складаюць 10% ад агульнай колькасці напаўняльніка да першага, каб блакаваць нейтроны прамежкавай энергіі і паглынаць цеплавыя нейтроны; Чацвёрты пласт выкарыстоўвае графіт замест шкловалакна і дадае 25%рэдказямельныязлучэнні, якія паглынаюць цеплавыя нейтроны.
4.1.3 Іншыя
Падача заяўкірэдказямельныяСупрацьрадыяцыйныя пакрыцці танкаў, караблёў, сховішчаў і іншай ваеннай тэхнікі могуць мець супрацьрадыяцыйны эфект.
4.2 Прымяненне ў ядзерных тэхналогіях
Рэдказямельныяаксід ітрыюможа выкарыстоўвацца ў якасці гаручага паглынальніка для ўранавага паліва ў кіпячых рэактарах (BWR). Сярод усіх элементаў,гадалініймае наймацнейшую здольнасць паглынаць нейтроны, прыблізна 4600 мішэняў на атам. Кожны натуральныгадалінійатам паглынае ў сярэднім 4 нейтроны перад разбурэннем. Пры змешванні з дзялімым уранам,гадалінійможа спрыяць гарэнню, зніжаць спажыванне ўрану і павялічваць выпрацоўку энергіі.Аксід гадалініяне выпрацоўвае шкоднага пабочнага прадукту дэйтэрыю, такога як карбід бору, і можа быць сумяшчальным як з уранавым палівам, так і з яго пакрыццём падчас ядзерных рэакцый. Перавага выкарыстаннягадалінійзамест бору гэтагадалінійможна непасрэдна змешваць з уранам, каб прадухіліць пашырэнне ядзерных паліўных стрыжняў. Паводле статыстыкі, у свеце ў цяперашні час плануецца будаўніцтва 149 ядзерных рэактараў, з якіх 115 рэактараў пад ціскам выкарыстоўваюць рэдказямельныя элементы.аксід гадалінія. Рэдказямельныясамарый, еўрапіюідыспразійвыкарыстоўваліся ў якасці паглынальнікаў нейтронаў у нейтронных рэактарах.Рэдказямельныя ітрыймае малы папярочны сячэнне захопу нейтронаў і можа выкарыстоўвацца ў якасці матэрыялу для труб для рэактараў на расплаўленых солях. Тонкія фальгі з даданнемрэдказямельныя гадалінійідыспразіймогуць выкарыстоўвацца ў якасці дэтэктараў нейтроннага поля ў аэракасмічнай і ядзернай прамысловасці, невялікія колькасцірэдказямельныятулійіэрбіймогуць выкарыстоўвацца ў якасці мішэневых матэрыялаў для герметычных трубчастых нейтронных генератараў, іаксід рэдказямельныхМеталічная кераміка з еўрапіевага жалеза можа быць выкарыстана для вырабу палепшаных апорных пласцін кіравання рэактарам.Рэдказямельныягадалінійтаксама можа выкарыстоўвацца ў якасці дабаўкі да пакрыцця для прадухілення нейтроннага выпраменьвання, а таксама для браняваных машын, пакрытых спецыяльнымі пакрыццямі, якія змяшчаюцьаксід гадалініяможа прадухіліць нейтроннае выпраменьванне.Рэдказямельныя ітэрбійвыкарыстоўваецца ў абсталяванні для вымярэння геанапружання, выкліканага падземнымі ядзернымі выбухамі. Калірэдкае сэрцагітэрбійпадвяргаецца ўздзеянню сілы, супраціўленне павялічваецца, і змяненне супраціўлення можна выкарыстоўваць для разліку ціску, якому яно падвяргаецца. Звязваннерэдказямельныя гадалінійДля вымярэння высокіх ядзерных напружанняў можна выкарыстоўваць фальгу, нанесеную метадам асаджэння з паравой фальгі і паэтапнае пакрыццё адчувальным да напружання элементам.
5, УжываннеРэдкая зямляМатэрыялы з пастаяннымі магнітамі ў сучасных ваенных тэхналогіях
ГэтырэдказямельныяПастаянны магнітны матэрыял, які называюць новым пакаленнем магнітных каралёў, у цяперашні час вядомы як матэрыял з пастаяннымі магнітамі з найвышэйшымі комплекснымі характарыстыкамі. Ён мае больш чым у 100 разоў лепшыя магнітныя ўласцівасці, чым магнітная сталь, якая выкарыстоўвалася ў ваеннай тэхніцы ў 1970-х гадах. У цяперашні час ён стаў важным матэрыялам у сучасных электронных тэхналогіях сувязі, выкарыстоўваецца ў лямпах бегучай хвалі і цыркулятарах штучных спадарожнікаў Зямлі, радарах і іншых галінах. Такім чынам, ён мае значнае ваеннае значэнне.
СамарыйКобальтавыя магніты і неадымавыя жалеза-боравыя магніты выкарыстоўваюцца для факусоўкі электроннага прамяня ў сістэмах навядзення ракет. Магніты з'яўляюцца асноўнымі прыладамі факусоўкі электронных прамянёў і перадачы дадзеных на паверхню кіравання ракетай. У кожнай прыладзе факусоўкі навядзення ракеты знаходзіцца прыблізна 5-10 фунтаў (2,27-4,54 кг) магнітаў. Акрамя таго,рэдказямельныяМагніты таксама выкарыстоўваюцца для кіравання электрарухавікамі і павароту руля кіравання кіраванымі ракетамі. Іх перавагі заключаюцца ў больш моцных магнітных уласцівасцях і меншай вазе ў параўнанні з арыгінальнымі алюмініева-нікель-кобальтавымі магнітамі.
6. УжываннеРэдкая зямляЛазерныя матэрыялы ў сучасных ваенных тэхналогіях
Лазер — гэта новы тып крыніцы святла, які мае добрую манахраматычнасць, накіраванасць і кагерэнтнасць, а таксама можа дасягаць высокай яркасці. Лазер ірэдказямельныялазерныя матэрыялы з'явіліся адначасова. Да гэтага часу прыкладна 90% лазерных матэрыялаў звязаны зрэдказямельныя элементыНапрыклад,ітрыйКрышталь алюмініевага граната - гэта шырока выкарыстоўваны лазер, які можа дасягаць бесперапыннай высокай магутнасці пры пакаёвай тэмпературы. Прымяненне цвёрдацельных лазераў у сучасных ваенных умовах уключае наступныя аспекты.
6.1 Лазерная далямера
ГэтынеадымлегіраваныітрыйАлюмініева-гранатавы лазерны далямер, распрацаваны такімі краінамі, як ЗША, Вялікабрытанія, Францыя і Германія, можа вымяраць адлегласці да 4000–20 000 метраў з дакладнасцю 5 метраў. Такія сістэмы ўзбраення, як амерыканская MI, нямецкі Leopard II, французскі Leclerc, японскі Type 90, ізраільская Mecca і найноўшы брытанскі танк Challenger 2, выкарыстоўваюць гэты тып лазернага далямера. У цяперашні час некаторыя краіны распрацоўваюць новае пакаленне цвёрдацельных лазерных далямераў для бяспекі чалавечага зроку з рабочым дыяпазонам даўжынь хваль 1,5–2,1 мкМ. Ручныя лазерныя далямеры былі распрацаваны з выкарыстаннем...гольмійлегіраваныітрыйлітыевыя фтарыдныя лазеры ў ЗША і Вялікабрытаніі з рабочай даўжынёй хвалі 2,06 мкМ і дыяпазонам да 3000 м. ЗША таксама супрацоўнічаюць з міжнароднымі лазернымі кампаніямі ў распрацоўцы эрбіевага легаванага лазера.ітрыйЛітый-фторны лазер з даўжынёй хвалі 1,73 мкМ, лазерны далямер, які знаходзіцца ў вялікай колькасці на ўзбраенні войскаў. Даўжыня хвалі лазера ваеннага далямера Кітая складае 1,06 мкМ, што складае ад 200 да 7000 м. Кітай атрымлівае важныя дадзеныя з лазерных тэлевізійных тэадалітаў пры вымярэнні далёкасці да цэляў падчас запуску ракет далёкага радыусу дзеяння, ракет і эксперыментальных спадарожнікаў сувязі.
6.2 Лазернае навядзенне
Лазерна кіраваныя бомбы выкарыстоўваюць лазеры для навядзення на цэль. Для апраменьвання лазерам выкарыстоўваецца Nd · YAG-лазер, які выпраменьвае дзясяткі імпульсаў у секунду. Імпульсы кадуюцца, і светлавыя імпульсы могуць самастойна кіраваць рэакцыяй ракеты, тым самым прадухіляючы перашкоды ад запуску ракет і перашкод, устаноўленых ворагам. Амерыканская ваенная планіруючая бомба GBV-15, таксама вядомая як «спрытная бомба». Падобным чынам, яна таксама можа быць выкарыстана для вырабу снарадаў з лазерным навядзеннем.
6.3 Лазерная сувязь
Акрамя Nd · YAG, лазерны выхад літыянеадымКрышталічны фасфат (LNP) палярызаваны і лёгка мадулюецца, што робіць яго адным з найбольш перспектыўных мікралазерных матэрыялаў. Ён падыходзіць у якасці крыніцы святла для валаконна-аптычнай сувязі і, як чакаецца, будзе прымяняцца ў інтэграванай оптыцы і касмічнай сувязі. Акрамя таго,ітрыйМонакрышталь жалезнага граната (Y3Fe5O12) можа выкарыстоўвацца ў розных магнітастатычных прыладах паверхневых хваль з выкарыстаннем тэхналогіі мікрахвалевай інтэграцыі, што робіць прылады інтэграванымі і мініяцюрнымі, а таксама мае спецыяльнае прымяненне ў дыстанцыйным кіраванні радарам, тэлеметрыі, навігацыі і электронных контрмерах.
7. УжываннеРэдкая зямляЗвышправодныя матэрыялы ў сучасных ваенных тэхналогіях
Калі пэўны матэрыял мае нулявое супраціўленне ніжэй за пэўную тэмпературу, гэта вядома як звышправоднасць, якая з'яўляецца крытычнай тэмпературай (Tc). Звышправаднікі - гэта тып антымагнітнага матэрыялу, які адштурхоўвае любую спробу прымяніць магнітнае поле ніжэй за крытычную тэмпературу, вядомую як эфект Майснера. Даданне рэдказямельных элементаў да звышправодных матэрыялаў можа значна павялічыць крытычную тэмпературу Tc. Гэта значна спрыяе распрацоўцы і прымяненню звышправодных матэрыялаў. У 1980-х гадах развітыя краіны, такія як ЗША і Японія, дадалі пэўную колькасцьаксід рэдказямельныхтакія яклантан, ітрый,еўрапіюіэрбійда аксіду барыю іаксід медзізлучэнні, якія змешвалі, прэсавалі і спякалі для ўтварэння звышправодных керамічных матэрыялаў, што зрабіла шырокае прымяненне звышправодных тэхналогій, асабліва ў ваенных мэтах, больш шырокім.
7.1 Звышправодныя інтэгральныя схемы
У апошнія гады за мяжой праводзіліся даследаванні па прымяненні звышправодных тэхналогій у электронных вылічальных машынах, і былі распрацаваны звышправодныя інтэгральныя схемы з выкарыстаннем звышправодных керамічных матэрыялаў. Калі гэты тып інтэгральнай схемы будзе выкарыстаны для вытворчасці звышправодных вылічальных машын, яна будзе не толькі невялікімі па памеры, лёгкай вагой і зручнай у выкарыстанні, але і будзе мець хуткасць вылічэнняў у 10-100 разоў хутчэйшую за паўправадніковыя вылічальныя машыны, прычым аперацыі з плаваючай коскай дасягнуць ад 300 да 1 трыльёна разоў у секунду. Таму амерыканскія вайскоўцы прагназуюць, што пасля ўкаранення звышправодных вылічальных машын яны стануць "множнікам" баявой эфектыўнасці сістэмы С1 у войску.
7.2 Тэхналогія звышправоднага магнітнага даследавання
Магнітна-адчувальныя кампаненты, вырабленыя са звышправодных керамічных матэрыялаў, маюць невялікі аб'ём, што спрашчае іх інтэграцыю і масіў. Яны могуць ствараць шматканальныя і шматпараметравыя сістэмы выяўлення, значна павялічваючы інфармацыйную ёмістасць прылады і значна паляпшаючы адлегласць выяўлення і дакладнасць магнітнага дэтэктара. Выкарыстанне звышправодных магнітометраў дазваляе не толькі выяўляць рухомыя цэлі, такія як танкі, транспартныя сродкі і падводныя лодкі, але і вымяраць іх памеры, што прыводзіць да значных змен у тактыцы і тэхналогіях, такіх як супрацьтанкавая і супрацьлодкавая барацьба.
Паведамляецца, што ВМС ЗША вырашылі распрацаваць спадарожнік дыстанцыйнага зандзіравання з выкарыстаннем гэтагарэдказямельныязвышправодны матэрыял для дэманстрацыі і ўдасканалення традыцыйнай тэхналогіі дыстанцыйнага зандзіравання. Гэты спадарожнік пад назвай «Ваенна-марская абсерваторыя выяваў Зямлі» быў запушчаны ў 2000 годзе.
8. УжываннеРэдкая зямляГіганцкія магнітастрыкцыйныя матэрыялы ў сучасных ваенных тэхналогіях
РэдказямельныяГіганцкія магнітастрыкцыйныя матэрыялы — гэта новы тып функцыянальнага матэрыялу, нядаўна распрацаваны за мяжой у канцы 1980-х гадоў. У асноўным гэта тычыцца рэдказямельных злучэнняў жалеза. Гэты тып матэрыялу мае значна большае магнітастрыкцыйнае значэнне, чым жалеза, нікель і іншыя матэрыялы, а яго каэфіцыент магнітастрыкцыі прыкладна ў 102-103 разоў вышэйшы, чым у звычайных магнітастрыкцыйных матэрыялаў, таму яго называюць вялікімі або гіганцкімі магнітастрыкцыйнымі матэрыяламі. Сярод усіх камерцыйных матэрыялаў рэдказямельныя гіганцкія магнітастрыкцыйныя матэрыялы маюць найвышэйшае значэнне дэфармацыі і энергію пры фізічным уздзеянні. Асабліва паспяховая распрацоўка магнітастрыкцыйнага сплаву Тэрфенол-D адкрыла новую эру магнітастрыкцыйных матэрыялаў. Калі Тэрфенол-D змяшчаецца ў магнітнае поле, яго памеры большыя, чым у звычайных магнітных матэрыялаў, што дазваляе дасягнуць некаторых дакладных механічных рухаў. У цяперашні час ён шырока выкарыстоўваецца ў розных галінах, ад паліўных сістэм, кіравання вадкаснымі клапанамі, мікрапазіцыянавання да механічных прывадаў для касмічных тэлескопаў і рэгулятараў крылаў самалётаў. Распрацоўка тэхналогіі матэрыялу Тэрфенол-D дасягнула прарыву ў тэхналогіі электрамеханічнага пераўтварэння. І гэта адыграла важную ролю ў развіцці перадавых тэхналогій, ваенных тэхналогій і мадэрнізацыі традыцыйных галін прамысловасці. Прымяненне рэдказямельных магнітастрыкцыйных матэрыялаў у сучаснай ваеннай справе ў асноўным уключае наступныя аспекты:
8.1 Гідралакатар
Агульная частата выпраменьвання гідралакатара вышэй за 2 кГц, але нізкачашчынны гідралакатар ніжэй за гэтую частату мае свае асаблівыя перавагі: чым ніжэйшая частата, тым меншае згасанне, тым далей распаўсюджваецца гукавая хваля і тым менш уплывае на падводнае экранаванне рэха. Гідралакатары, вырабленыя з матэрыялу Terfenol-D, могуць задаволіць патрабаванні высокай магутнасці, малога аб'ёму і нізкай частаты, таму яны хутка развіваліся.
8.2 Электрамеханічныя пераўтваральнікі
У асноўным выкарыстоўваецца для невялікіх прылад кіраванага дзеяння - прывадаў. У тым ліку з дакладнасцю кіравання, якая дасягае нанаметровага ўзроўню, а таксама серварухавікоў, сістэм упырску паліва, тармазоў і г.д. Выкарыстоўваецца для ваенных аўтамабіляў, ваенных самалётаў і касмічных апаратаў, ваенных робатаў і г.д.
8.3 Датчыкі і электронныя прылады
Такія як кішэнныя магнітометры, датчыкі для вызначэння зрушэння, сілы і паскарэння, а таксама наладжвальныя прылады на паверхневых акустычных хвалях. Апошнія выкарыстоўваюцца для фазавых датчыкаў у шахтах, гідралакатараў і кампанентаў захоўвання дадзеных у камп'ютарах.
9. Іншыя матэрыялы
Іншыя матэрыялы, такія якрэдказямельныялюмінесцэнтныя матэрыялы,рэдказямельныяматэрыялы для захоўвання вадароду, гіганцкія магнітарэзістыўныя матэрыялы з рэдказямельных матэрыялаў,рэдказямельныямагнітныя халадзільныя матэрыялы, ірэдказямельныяМагнітааптычныя назапашвальныя матэрыялы паспяхова выкарыстоўваюцца ў сучасных войсках, значна паляпшаючы баявую эфектыўнасць сучаснай зброі. НапрыкладрэдказямельныяЛюмінесцэнтныя матэрыялы паспяхова выкарыстоўваюцца ў прыборах начнога бачання. У люстэрках начнога бачання рэдказямельныя люмінафоры пераўтвараюць фатоны (светлавую энергію) у электроны, якія ўзмацняюцца праз мільёны дробных адтулін у плоскасці валаконна-аптычнага мікраскопа, адлюстроўваючыся туды-сюды ад сценкі, вызваляючы больш электронаў. Некаторыя рэдказямельныя люмінафоры ў хваставым канцы пераўтвараюць электроны назад у фатоны, таму выяву можна ўбачыць праз акуляр. Гэты працэс падобны да працэсу на тэлевізійным экране, дзерэдказямельныяФлуарэсцэнтны парашок выпраменьвае на экран выяву пэўнага колеру. Амерыканская прамысловасць звычайна выкарыстоўвае пентааксід ніёбія, але для таго, каб сістэмы начнога бачання працавалі паспяхова, гэты рэдказямельны элемент...лантанз'яўляецца найважнейшым кампанентам. Падчас вайны ў Персідскім заліве шматнацыянальныя сілы выкарыстоўвалі гэтыя акуляры начнога бачання для назірання за мэтамі іракскай арміі зноў і зноў у абмен на невялікую перамогу.
10. Заключэнне
Развіццёрэдказямельныяпрамысловасць эфектыўна спрыяла ўсебаковаму прагрэсу сучасных ваенных тэхналогій, а ўдасканаленне ваенных тэхналогій таксама спрыяла квітнеючаму развіццюрэдказямельныяпрамысловасці. Я лічу, што з хуткім развіццём сусветнай навукі і тэхналогій,рэдказямельныяпрадукцыя будзе адыгрываць большую ролю ў развіцці сучасных ваенных тэхналогій з іх спецыяльнымі функцыямі і прынясе велізарныя эканамічныя і выдатныя сацыяльныя выгадырэдказямельныясама галіна.
Час публікацыі: 29 лістапада 2023 г.