Die Anwendung seltener Erdmaterialien in der modernen Militärtechnologie

Seltene Erden,Bekannt als „Schatzgrube“ neuer Materialien, kann es als besonderes Funktionsmaterial die Qualität und Leistung anderer Produkte erheblich verbessern und gilt als „Vitamin“ der modernen Industrie.Sie werden nicht nur häufig in traditionellen Industrien wie Metallurgie, Petrochemie, Glaskeramik, Wollspinnerei, Leder und Landwirtschaft eingesetzt, sondern spielen auch eine unverzichtbare Rolle in Materialien wie Fluoreszenz, Magnetismus, Laser, Glasfaserkommunikation, Wasserstoffspeicherenergie, Supraleitung usw. Dies wirkt sich direkt auf die Geschwindigkeit und den Entwicklungsstand aufstrebender High-Tech-Industrien wie optische Instrumente, Elektronik, Luft- und Raumfahrt und Nuklearindustrie aus.Diese Technologien wurden erfolgreich in der Militärtechnologie eingesetzt und haben die Entwicklung moderner Militärtechnologie erheblich vorangetrieben.

Die besondere Rolle vonSeltene ErdenNeue Materialien in der modernen Militärtechnologie haben bei Regierungen und Experten verschiedener Länder große Aufmerksamkeit erregt und wurden beispielsweise von zuständigen Ministerien in Ländern wie den Vereinigten Staaten und Japan als Schlüsselelement bei der Entwicklung von High-Tech-Industrien und Militärtechnologie aufgeführt.

Eine kurze Einführung inSeltene Erdens und ihre Beziehung zum Militär und zur Landesverteidigung
Streng genommen haben alle Seltenerdelemente bestimmte militärische Anwendungen, aber die wichtigste Rolle, die sie in der Landesverteidigung und im militärischen Bereich spielen, sollten Anwendungen wie Laserentfernungsmessung, Laserlenkung und Laserkommunikation sein.

Die Anwendung vonSeltene ErdenStahl undSeltene ErdenSphäroguss in der modernen Militärtechnik

1.1 Anwendung vonSeltene ErdenStahl in der modernen Militärtechnologie

Die Funktion umfasst zwei Aspekte: Reinigung und Legierung, hauptsächlich Entschwefelung, Desoxidation und Gasentfernung, Beseitigung des Einflusses schädlicher Verunreinigungen mit niedrigem Schmelzpunkt, Verfeinerung von Korn und Struktur, Beeinflussung des Phasenübergangspunkts von Stahl und Verbesserung seiner Härtbarkeit und mechanischen Eigenschaften.Militärische Wissenschafts- und Technologiemitarbeiter haben viele Seltenerdmaterialien entwickelt, die für den Einsatz in Waffen geeignet sind, indem sie sich die Eigenschaften von Seltenerdmetallen zunutze gemacht habenSeltene Erden.

1.1.1 Panzerstahl

Bereits in den frühen 1960er Jahren begann die chinesische Waffenindustrie mit der Erforschung der Anwendung seltener Erden in Panzerstahl und Waffenstahl und produzierte sukzessiveSeltene ErdenPanzerstahl wie 601, 603 und 623, der eine neue Ära wichtiger Rohstoffe für die Panzerproduktion in China auf der Grundlage der inländischen Produktion einläutet.

1.1.2Seltene ErdenKohlenstoffstahl

Mitte der 1960er Jahre legte China um 0,05 % zu.Seltene ErdenElemente, um einen bestimmten hochwertigen Kohlenstoffstahl herzustellenSeltene ErdenKohlenstoffstahl.Der seitliche Schlagwert dieses Seltenerdstahls ist im Vergleich zum ursprünglichen Kohlenstoffstahl um 70 bis 100 % erhöht und der Schlagwert bei -40 °C ist nahezu verdoppelt.Die Großpatronenhülse aus diesem Stahl hat durch Schießtests auf dem Schießstand bewiesen, dass sie den technischen Anforderungen voll und ganz entspricht.China hat es derzeit fertiggestellt und in Produktion genommen und damit Chinas seit langem gehegten Wunsch verwirklicht, Kupfer im Patronenmaterial durch Stahl zu ersetzen.

1.1.3 Seltenerd-Hochmanganstahl und Seltenerd-Gussstahl

Seltene ErdenHochmanganstahl wird zur Herstellung von Panzerkettenplatten verwendetSeltene ErdenGussstahl wird zur Herstellung von Heckflügeln, Mündungsbremsen und Artillerie-Strukturbauteilen für Hochgeschwindigkeitsgeschosse verwendet.Dadurch können Verarbeitungsschritte reduziert, die Stahlausnutzung verbessert und taktische und technische Indikatoren erreicht werden.

1.2 Anwendung von Seltenerd-Sphäroguss in der modernen Militärtechnik

In der Vergangenheit bestanden Chinas Vorkammer-Projektilmaterialien aus halbstarrem Gusseisen aus hochwertigem Roheisen, gemischt mit 30 bis 40 % Stahlschrott.Aufgrund der geringen Festigkeit, der hohen Sprödigkeit, der geringen und nicht scharfen effektiven Fragmentierung nach der Explosion und der geringen Tötungskraft war die Entwicklung von Projektilkörpern mit Vorwärtskammer früher eingeschränkt.Seit 1963 wurden Mörsergranaten verschiedener Kaliber aus duktilem Eisen der Seltenen Erden hergestellt, wodurch ihre mechanischen Eigenschaften um das Ein- bis Zweifache verbessert, die Anzahl der wirksamen Splitter vervielfacht und die Kanten der Splitter geschärft wurden, was ihre Tötungskraft erheblich steigerte.Die Kampfgranate einer bestimmten Art von Kanonengranaten und Feldgeschützgranaten aus diesem Material hat in unserem Land eine etwas bessere effektive Splitterzahl und einen dichteren Tötungsradius als die Stahlgranate.

Die Anwendung von NichteisenmetallenSeltenerdlegierungs wie Magnesium und Aluminium in der modernen Militärtechnik

Seltene Erdenhaben eine hohe chemische Aktivität und große Atomradien.Wenn sie Nichteisenmetallen und deren Legierungen zugesetzt werden, können sie die Korngröße verfeinern, Entmischung verhindern, Gas und Verunreinigungen entfernen und die metallografische Struktur reinigen und verbessern, wodurch umfassende Ziele wie die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, physikalischen Eigenschaften und Verarbeitungsleistung erreicht werden.Inländische und ausländische Materialarbeiter haben die Eigenschaften von genutztseltene Erdenneu zu entwickelnSeltene ErdenMagnesiumlegierungen, Aluminiumlegierungen, Titanlegierungen und Hochtemperaturlegierungen.Diese Produkte werden häufig in modernen Militärtechnologien wie Kampfflugzeugen, Angriffsflugzeugen, Hubschraubern, unbemannten Luftfahrzeugen und Raketensatelliten eingesetzt.

2.1Seltene ErdenMagnesiumlegierung

Seltene ErdenMagnesiumlegierungen weisen eine hohe spezifische Festigkeit auf, können das Flugzeuggewicht reduzieren, die taktische Leistung verbessern und bieten breite Anwendungsaussichten.DerSeltene ErdenZu den von der China Aviation Industry Corporation (im Folgenden als AVIC bezeichnet) entwickelten Magnesiumlegierungen gehören etwa 10 Sorten gegossener Magnesiumlegierungen und verformter Magnesiumlegierungen, von denen viele in der Produktion verwendet wurden und eine stabile Qualität aufweisen.Beispielsweise wurde die gegossene Magnesiumlegierung ZM 6 mit dem Seltenerdmetall Neodym als Hauptzusatz erweitert, um in wichtigen Teilen wie Helikopter-Heckreduzierungsgehäusen, Kampfflügelrippen und Rotorbleidruckplatten für 30-kW-Generatoren verwendet zu werden.Die von China Aviation Corporation und Nonferrous Metals Corporation gemeinsam entwickelte hochfeste Seltenerd-Magnesiumlegierung BM25 hat einige mittelfeste Aluminiumlegierungen ersetzt und wurde in Aufprallflugzeugen eingesetzt.

2.2Seltene ErdenTitanlegierung

In den frühen 1970er Jahren ersetzte das Beijing Institute of Aeronautical Materials (als Institut bezeichnet) einen Teil von Aluminium und Silizium durchSeltenerdmetall Cer (Ce) in Ti-Al-Mo-Titanlegierungen, wodurch die Ausfällung spröder Phasen begrenzt und die Hitzebeständigkeit und thermische Stabilität der Legierung verbessert wird.Auf dieser Basis wurde eine cerhaltige Hochleistungsguss-Hochtemperatur-Titanlegierung ZT3 entwickelt.Im Vergleich zu ähnlichen internationalen Legierungen weist es gewisse Vorteile in Bezug auf Hitzebeständigkeit, Festigkeit und Prozessleistung auf.Das damit hergestellte Kompressorgehäuse wird für das W PI3 II-Triebwerk verwendet, wodurch das Gewicht jedes Flugzeugs um 39 kg reduziert und das Schub-Gewichts-Verhältnis um 1,5 % erhöht wird.Darüber hinaus werden die Verarbeitungsschritte um etwa 30 % reduziert, wodurch erhebliche technische und wirtschaftliche Vorteile erzielt werden und die Lücke bei der Verwendung von gegossenen Titangehäusen für Flugzeugtriebwerke in China unter 500 °C-Bedingungen geschlossen wird.Untersuchungen haben gezeigt, dass es kleine gibtCeroxidPartikel in der Mikrostruktur der ZT3-Legierung enthaltenCer.Cerverbindet einen Teil des Sauerstoffs in der Legierung zu einem feuerfesten Material mit hoher HärteSeltenerdoxidMaterial: Ce2O3.Diese Partikel behindern die Bewegung von Versetzungen während der Legierungsverformung und verbessern so die Hochtemperaturleistung der Legierung.CerFängt einige Gasverunreinigungen (insbesondere an den Korngrenzen) ein, wodurch die Legierung gestärkt werden kann und gleichzeitig eine gute thermische Stabilität erhalten bleibt.Dies ist der erste Versuch, die Theorie der schwierigen Punktverfestigung gelöster Stoffe beim Gießen von Titanlegierungen anzuwenden.Darüber hinaus hat das Aviation Materials Institute nach jahrelanger Forschung stabile und kostengünstige Produkte entwickeltYttriumoxidSand- und Pulvermaterialien im Präzisionsgussverfahren mit Titanlegierungslösung unter Verwendung einer speziellen Mineralisierungsbehandlungstechnologie.Es hat ein gutes Maß an spezifischem Gewicht, Härte und Stabilität gegenüber Titanflüssigkeit erreicht.Im Hinblick auf die Anpassung und Kontrolle der Leistung der Schalenaufschlämmung hat es sich als größere Überlegenheit erwiesen.Der herausragende Vorteil der Verwendung einer Yttriumoxidschale zur Herstellung von Titangussteilen besteht darin, dass unter Bedingungen, bei denen die Qualität und das Prozessniveau der Gussteile mit denen des Wolfram-Oberflächenschichtverfahrens vergleichbar sind, dünnere Titanlegierungsgussteile hergestellt werden können des Wolfram-Oberflächenschichtprozesses.Derzeit wird dieses Verfahren in großem Umfang bei der Herstellung verschiedener Flugzeuge, Triebwerke und ziviler Gussteile eingesetzt.

2.3Seltene ErdenAluminiumlegierung

Die von AVIC entwickelte hitzebeständige Aluminiumgusslegierung HZL206 mit seltenen Erden weist im Vergleich zu nickelhaltigen Legierungen im Ausland überlegene mechanische Eigenschaften bei hohen Temperaturen und Raumtemperaturen auf und hat das fortgeschrittene Niveau ähnlicher Legierungen im Ausland erreicht.Es wird heute als druckbeständiges Ventil für Hubschrauber und Kampfflugzeuge mit einer Arbeitstemperatur von 300 °C eingesetzt und ersetzt Stahl und Titanlegierungen.Reduziertes Strukturgewicht und Massenproduktion.Die Zugfestigkeit vonSeltene ErdenDie übereutektische Aluminium-Silizium-Legierung ZL117 ist bei 200–300 °C höher als die der westdeutschen Kolbenlegierungen KS280 und KS282.Seine Verschleißfestigkeit ist 4–5 mal höher als die der üblicherweise verwendeten Kolbenlegierungen ZL108, mit einem kleinen linearen Ausdehnungskoeffizienten und guter Dimensionsstabilität.Es wurde in Luftkompressoren für Luftfahrtzubehör KY-5, KY-7 und Motorkolben für Luftfahrtmodelle verwendet.Das Hinzufügen vonSeltene ErdenElemente zu Aluminiumlegierungen verbessern die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften erheblich.Der Wirkungsmechanismus von Seltenerdelementen in Aluminiumlegierungen besteht darin, eine dispergierte Verteilung zu bilden, und kleine Aluminiumverbindungen spielen eine wichtige Rolle bei der Verstärkung der zweiten Phase;Das Hinzufügen vonSeltene ErdenElemente spielen eine Rolle bei der Entgasung und Reinigung, wodurch die Anzahl der Poren in der Legierung verringert und ihre Leistung verbessert wird.Seltene ErdenAluminiumverbindungen sind als heterogene Kristallkeime zur Verfeinerung von Körnern und eutektischen Phasen ebenfalls eine Art Modifikator;Seltenerdelemente fördern die Bildung und Verfeinerung eisenreicher Phasen und verringern so deren schädliche Auswirkungen.α – Die Menge an Eisen in fester Lösung in A1 nimmt mit der Zunahme von abSeltene ErdenZusatz, der sich auch positiv auf die Verbesserung von Festigkeit und Plastizität auswirkt.

Die Anwendung vonSeltene ErdenVerbrennungsmaterialien in der modernen Militärtechnik

3.1 ReinSeltenerdmetalle

ReinSeltenerdmetalleAufgrund ihrer aktiven chemischen Eigenschaften neigen sie dazu, mit Sauerstoff, Schwefel und Stickstoff zu reagieren und stabile Verbindungen zu bilden.Bei starker Reibung und Stößen können Funken brennbare Materialien entzünden.Deshalb wurde es bereits 1908 zu Feuerstein verarbeitet.Es wurde festgestellt, dass unter den 17Seltene ErdenElemente, sechs Elemente einschließlichCer, Lanthan, Neodym, Praseodym, Samarium, UndYttriumhaben eine besonders gute Brandstiftungsleistung.Die Leute haben die Brandstiftungseigenschaften von r verwandeltsind Erdmetallein verschiedene Arten von Brandwaffen, wie zum Beispiel die 227-kg-Rakete US Mark 82, die verwendetSeltenerdmetallFutter, das nicht nur explosive Tötungseffekte, sondern auch Brandstiftungseffekte hervorruft.Der amerikanische Luft-Boden-Raketengefechtskopf „Damping Man“ ist mit 108 quadratischen Stäben aus Seltenerdmetallen als Auskleidungen ausgestattet und ersetzt einige vorgefertigte Fragmente.Statische Strahltests haben gezeigt, dass seine Fähigkeit, Flugbenzin zu entzünden, um 44 % höher ist als die von unbeschichtetem.

3.2 GemischtSeltenerdmetalls

Aufgrund des hohen Preises von purSeltenerdmetalle,In verschiedenen Ländern werden häufig kostengünstige Verbundstoffe verwendetSeltenerdmetalls in Verbrennungswaffen.Der VerbundSeltenerdmetallDas Brennmittel wird unter hohem Druck in die Metallhülle geladen, mit einer Brennmitteldichte von (1,9–2,1) × 103 kg/m3, einer Verbrennungsgeschwindigkeit von 1,3–1,5 m/s, einem Flammendurchmesser von ca. 500 mm und einer Flammentemperatur von bis zu 1715-2000 ℃.Nach der Verbrennung dauert die Erhitzung des Glühkörpers länger als 5 Minuten.Während des Vietnamkrieges feuerte das US-Militär mit einem Werfer eine 40-mm-Brandgranate ab, deren Zündauskleidung im Inneren aus einem gemischten Seltenerdmetall bestand.Nachdem das Projektil explodiert ist, kann jedes Fragment mit einer Zündauskleidung das Ziel entzünden.Zu diesem Zeitpunkt erreichte die monatliche Produktion der Bombe 200.000 Schuss, mit einem Maximum von 260.000 Schuss.

3.3Seltene ErdenVerbrennungslegierungen

ASeltene ErdenEine 100 g schwere Verbrennungslegierung kann 200–3000 Funken mit einer großen Abdeckungsfläche bilden, was dem Tötungsradius von panzerbrechenden und panzerbrechenden Granaten entspricht.Daher ist die Entwicklung multifunktionaler Munition mit Verbrennungskraft zu einer der Hauptrichtungen der Munitionsentwicklung im In- und Ausland geworden.Bei panzerbrechenden und panzerbrechenden Granaten erfordert ihre taktische Leistung, dass sie nach dem Durchschlagen der feindlichen Panzerpanzerung auch deren Treibstoff und Munition zünden können, um den Panzer vollständig zu zerstören.Bei Granaten ist es erforderlich, militärische Vorräte und strategische Einrichtungen in ihrer Tötungsreichweite zu zünden.Es wird berichtet, dass eine in den USA hergestellte Brandbombe aus seltenem Erdmetall aus Kunststoff einen Körper aus glasfaserverstärktem Nylon und einen Kern aus einer gemischten seltenen Erdmetalllegierung hat, der verwendet wird, um eine bessere Wirkung gegen Ziele zu erzielen, die Flugbenzin und ähnliche Materialien enthalten.

Anwendung von 4Seltene ErdenMaterialien im militärischen Schutz und in der Nukleartechnik

4.1 Anwendung in der militärischen Schutztechnik

Seltenerdelemente haben strahlungsbeständige Eigenschaften.Das National Center for Neutron Cross Sections in den Vereinigten Staaten verwendete Polymermaterialien als Substrat und stellte zwei Arten von Platten mit einer Dicke von 10 mm mit oder ohne Zusatz von Seltenerdelementen für Strahlenschutztests her.Die Ergebnisse zeigen, dass die thermische Neutronenabschirmwirkung vonSeltene ErdenPolymermaterialien ist 5-6 mal besser als die vonSeltene Erdenfreie Polymermaterialien.Die Seltenerdmaterialien mit zusätzlichen Elementen wie zSamarium, Europium, Gadolinium, Dysprosiumusw. haben den höchsten Neutronenabsorptionsquerschnitt und wirken sich gut auf das Einfangen von Neutronen aus.Derzeit umfassen die Hauptanwendungen von Seltenerd-Strahlenschutzmaterialien in der Militärtechnik die folgenden Aspekte.

4.1.1 Abschirmung nuklearer Strahlung

Die Vereinigten Staaten verwenden 1 % Bor und 5 % SeltenerdelementeGadolinium, Samarium, UndLanthanum einen 600 m dicken strahlungsbeständigen Beton zur Abschirmung von Kernspaltungsneutronenquellen in Schwimmbadreaktoren herzustellen.Frankreich hat durch Zugabe von Boriden ein Strahlenschutzmaterial für seltene Erden entwickelt.Seltene ErdenVerbindungen, oderSeltenerdlegierungenauf Graphit als Substrat.Der Füllstoff dieses Verbundabschirmmaterials muss gleichmäßig verteilt und zu vorgefertigten Teilen verarbeitet werden, die entsprechend den unterschiedlichen Anforderungen der Abschirmteile um den Reaktorkanal herum platziert werden.

4.1.2 Wärmestrahlungsabschirmung des Tanks

Es besteht aus vier Furnierschichten mit einer Gesamtdicke von 5-20 cm.Die erste Schicht besteht aus glasfaserverstärktem Kunststoff, dem 2 % anorganisches Pulver beigemischt sind.Seltene ErdenVerbindungen als Füllstoffe, um schnelle Neutronen zu blockieren und langsame Neutronen zu absorbieren;Die zweite und dritte Schicht fügen Borgraphit, Polystyrol und Seltenerdelemente hinzu, die 10 % der gesamten Füllstoffmenge ausmachen, um Neutronen mittlerer Energie zu blockieren und thermische Neutronen zu absorbieren;Die vierte Schicht verwendet Graphit anstelle von Glasfaser und fügt 25 % hinzuSeltene ErdenVerbindungen zur Absorption thermischer Neutronen.

4.1.3 Sonstiges

Bewirbt sichSeltene ErdenStrahlenschutzbeschichtungen für Panzer, Schiffe, Bunker und andere militärische Ausrüstung können eine strahlenschützende Wirkung haben.

4.2 Anwendung in der Kerntechnik

Seltene ErdenYttriumoxidkann als brennbarer Absorber für Uranbrennstoff in Siedewasserreaktoren (SWRs) verwendet werden.Unter allen Elementen,Gadoliniumhat mit etwa 4600 Targets pro Atom die stärkste Fähigkeit, Neutronen zu absorbieren.Jedes natürlichGadoliniumEin Atom absorbiert durchschnittlich 4 Neutronen, bevor es versagt.Beim Mischen mit spaltbarem UranGadoliniumkann die Verbrennung fördern, den Uranverbrauch senken und die Energieausbeute steigern.Gadoliniumoxiderzeugt kein schädliches Nebenprodukt Deuterium wie Borcarbid und kann bei Kernreaktionen sowohl mit Uranbrennstoff als auch mit seinem Beschichtungsmaterial kompatibel sein.Der Vorteil der VerwendungGadoliniumstatt Bor ist dasGadoliniumkann direkt mit Uran vermischt werden, um die Ausdehnung von Kernbrennstäben zu verhindern.Laut Statistik gibt es derzeit weltweit 149 geplante Kernreaktoren, davon 115 Druckwasserreaktoren mit seltenen ErdenGadoliniumoxid. Seltene ErdenSamarium, Europium, UndDysprosiumwurden als Neutronenabsorber in Neutronenbrütern verwendet.Seltene Erden Yttriumhat einen kleinen Einfangquerschnitt bei Neutronen und kann als Rohrmaterial für Schmelzsalzreaktoren verwendet werden.Dünne Folien mit ZusatzSeltene Erden GadoliniumUndDysprosiumKann in kleinen Mengen als Neutronenfelddetektoren in der Luft- und Raumfahrt- und Nuklearindustrie eingesetzt werdenSeltene ErdenThuliumUndErbiumkönnen als Targetmaterialien für Neutronengeneratoren mit versiegelten Röhren verwendet werdenSeltenerdoxidEuropium-Eisen-Metallkeramik kann zur Herstellung verbesserter Stützplatten für die Reaktorsteuerung verwendet werden.Seltene ErdenGadoliniumkann auch als Beschichtungszusatz zur Verhinderung von Neutronenstrahlung und zur Beschichtung von gepanzerten Fahrzeugen mit speziellen Beschichtungen verwendet werdenGadoliniumoxidkann Neutronenstrahlung verhindern.Seltene Erden Ytterbiumwird in Geräten zur Messung der Geostress durch unterirdische Atomexplosionen eingesetzt.Wannseltene ErdeHYtterbiumWird eine Kraft ausgeübt, erhöht sich der Widerstand, und aus der Widerstandsänderung kann der Druck berechnet werden, dem sie ausgesetzt ist.VerlinkungSeltene Erden GadoliniumEine durch Aufdampfen abgeschiedene Folie und eine versetzte Beschichtung mit einem spannungsempfindlichen Element können zur Messung hoher Kernspannungen verwendet werden.

5, Anwendung vonSeltene ErdenPermanentmagnetmaterialien in der modernen Militärtechnologie

DerSeltene ErdenPermanentmagnetmaterial, das als die neue Generation magnetischer Könige gefeiert wird, gilt derzeit als das Permanentmagnetmaterial mit der höchsten Gesamtleistung.Es verfügt über mehr als 100-mal höhere magnetische Eigenschaften als der Magnetstahl, der in den 1970er Jahren für militärische Ausrüstung verwendet wurde.Gegenwärtig ist es zu einem wichtigen Material in der modernen elektronischen Kommunikationstechnologie geworden und wird in Wanderfeldröhren und Zirkulatoren in künstlichen Erdsatelliten, Radargeräten und anderen Bereichen eingesetzt.Daher ist es von erheblicher militärischer Bedeutung.

SamariumKobaltmagnete und Neodym-Eisen-Bor-Magnete werden zur Elektronenstrahlfokussierung in Raketenleitsystemen verwendet.Magnete sind die Hauptfokussierungsgeräte für Elektronenstrahlen und übertragen Daten an die Steueroberfläche der Rakete.In jeder Fokussierungsleitvorrichtung der Rakete befinden sich etwa 2,27 bis 4,54 kg Magnete.Zusätzlich,Seltene ErdenMagnete werden auch zum Antrieb von Elektromotoren und zum Drehen des Ruders von Lenkflugkörpern eingesetzt.Ihre Vorteile liegen in ihren stärkeren magnetischen Eigenschaften und dem geringeren Gewicht im Vergleich zu den Original-Aluminium-Nickel-Kobalt-Magneten.

6. Anwendung vonSeltene ErdenLasermaterialien in der modernen Militärtechnologie

Laser ist eine neue Art von Lichtquelle, die eine gute Monochromatizität, Ausrichtung und Kohärenz aufweist und eine hohe Helligkeit erreichen kann.Laser undSeltene ErdenLasermaterialien wurden gleichzeitig geboren.Bisher sind es etwa 90 % der Lasermaterialienseltene Erden.Zum Beispiel,YttriumAluminium-Granatkristall ist ein weit verbreiteter Laser, der bei Raumtemperatur eine kontinuierliche Hochleistungsabgabe erzielen kann.Der Einsatz von Festkörperlasern im modernen Militär umfasst folgende Aspekte.

6.1 Laserentfernungsmessung

DerNeodymdotiertYttriumAluminium-Granat-Laser-Entfernungsmesser, die von Ländern wie den Vereinigten Staaten, Großbritannien, Frankreich und Deutschland entwickelt wurden, können Entfernungen von bis zu 4000 bis 20000 Metern mit einer Genauigkeit von 5 Metern messen.Die Waffensysteme wie der amerikanische MI, der deutsche Leopard II, der französische Leclerc, der japanische Typ 90, der israelische Mekka und der neueste in Großbritannien entwickelte Panzer Challenger 2 verwenden alle diese Art von Laser-Entfernungsmesser.Derzeit entwickeln einige Länder eine neue Generation von Festkörperlaser-Entfernungsmessern zum Schutz des menschlichen Auges mit einem Arbeitswellenlängenbereich von 1,5 bis 2,1 μM. Handgeführte Laser-Entfernungsmesser wurden mit entwickeltHolmiumdotiertYttriumLithiumfluoridlaser in den Vereinigten Staaten und im Vereinigten Königreich mit einer Arbeitswellenlänge von 2,06 μM und einer Reichweite von bis zu 3000 m.Die Vereinigten Staaten haben auch mit internationalen Laserunternehmen zusammengearbeitet, um einen mit Erbium dotierten Laser zu entwickelnYttriumLithium-Fluorid-Laser mit einer Wellenlänge von 1,73 μM, Laser-Entfernungsmesser und schwer ausgerüstet mit Truppen.Die Laserwellenlänge des chinesischen militärischen Entfernungsmessers beträgt 1,06 μM und reicht von 200 bis 7000 m.China erhält wichtige Daten von Laserfernsehtheodoliten bei Zielreichweitenmessungen beim Start von Langstreckenraketen, Flugkörpern und experimentellen Kommunikationssatelliten.

6.2 Laserführung

Lasergesteuerte Bomben verwenden Laser zur Endlenkung.Zur Bestrahlung des Ziellasers wird der Nd · YAG-Laser verwendet, der Dutzende Impulse pro Sekunde aussendet.Die Impulse sind codiert und die Lichtimpulse können die Raketenreaktion selbst steuern und so Störungen durch Raketenstarts und vom Feind gesetzte Hindernisse verhindern.Die Segelflugzeugbombe GBV-15 des US-Militärs, auch als „Geschicksbombe“ bekannt.Ebenso können damit auch lasergeführte Granaten hergestellt werden.

6.3 Laserkommunikation

Neben Nd·YAG besteht die Laserleistung aus LithiumNeodymPhosphatkristall (LNP) ist polarisiert und leicht zu modulieren, was ihn zu einem der vielversprechendsten Mikrolasermaterialien macht.Es eignet sich als Lichtquelle für die Glasfaserkommunikation und wird voraussichtlich in der integrierten Optik und der kosmischen Kommunikation eingesetzt.Zusätzlich,YttriumEinkristall aus Eisengranat (Y3Fe5O12) kann mithilfe der Mikrowellen-Integrationstechnologie als verschiedene magnetostatische Oberflächenwellengeräte verwendet werden, wodurch die Geräte integriert und miniaturisiert werden und spezielle Anwendungen in der Radarfernsteuerung, Telemetrie, Navigation und elektronischen Gegenmaßnahmen möglich sind.

7. Die Anwendung vonSeltene ErdenSupraleitende Materialien in der modernen Militärtechnologie

Wenn ein bestimmtes Material unterhalb einer bestimmten Temperatur keinen Widerstand mehr erfährt, spricht man von Supraleitung, der kritischen Temperatur (Tc).Supraleiter sind eine Art antimagnetisches Material, das jeden Versuch abwehrt, ein Magnetfeld unterhalb der kritischen Temperatur anzulegen, was als Meisner-Effekt bekannt ist.Die Zugabe von Seltenerdelementen zu supraleitenden Materialien kann die kritische Temperatur Tc erheblich erhöhen.Dies fördert die Entwicklung und Anwendung supraleitender Materialien erheblich.In den 1980er Jahren fügten Industrieländer wie die Vereinigten Staaten und Japan eine gewisse Menge hinzuSeltenerdoxids wieLanthan, Yttrium,Europium, UndErbiumzu Bariumoxid undKupferoxidVerbindungen, die zu supraleitenden Keramikmaterialien gemischt, gepresst und gesintert wurden, wodurch die weit verbreitete Anwendung der Supraleitungstechnologie, insbesondere in militärischen Anwendungen, umfangreicher wurde.

7.1 Supraleitende integrierte Schaltkreise

In den letzten Jahren wurden im Ausland Forschungen zur Anwendung supraleitender Technologie in elektronischen Computern durchgeführt und supraleitende integrierte Schaltkreise unter Verwendung supraleitender Keramikmaterialien entwickelt.Wenn diese Art von integrierten Schaltkreisen zur Herstellung supraleitender Computer verwendet wird, sind sie nicht nur klein, leicht und bequem zu verwenden, sondern verfügen auch über eine 10- bis 100-mal schnellere Rechengeschwindigkeit als Halbleitercomputer mit Gleitkommaoperationen 300 bis 1 Billion Mal pro Sekunde erreichen.Daher prognostiziert das US-Militär, dass supraleitende Computer nach ihrer Einführung zu einem „Multiplikator“ für die Kampfeffektivität des C1-Systems im Militär werden werden.

7.2 Supraleitende magnetische Explorationstechnologie

Magnetisch empfindliche Komponenten aus supraleitenden Keramikmaterialien haben ein kleines Volumen, was eine einfache Integration und Anordnung ermöglicht.Sie können Mehrkanal- und Mehrparameter-Detektionssysteme bilden, wodurch die Informationskapazität der Einheit erheblich erhöht und der Erkennungsabstand und die Genauigkeit des Magnetdetektors erheblich verbessert werden.Der Einsatz supraleitender Magnetometer kann nicht nur sich bewegende Ziele wie Panzer, Fahrzeuge und U-Boote erkennen, sondern auch deren Größe messen, was zu erheblichen Änderungen bei Taktiken und Technologien wie der Panzer- und U-Boot-Abwehr führt.

Es wird berichtet, dass die US-Marine beschlossen hat, auf dieser Grundlage einen Fernerkundungssatelliten zu entwickelnSeltene Erdensupraleitendes Material zur Demonstration und Verbesserung traditioneller Fernerkundungstechnologie.Dieser Satellit namens Naval Earth Image Observatory wurde im Jahr 2000 gestartet.

8.Anwendung vonSeltene ErdenRiesige magnetostriktive Materialien in der modernen Militärtechnologie

Seltene ErdenRiesenmagnetostriktive Materialien sind eine neue Art von Funktionsmaterialien, die Ende der 1980er Jahre im Ausland neu entwickelt wurden.Bezieht sich hauptsächlich auf Eisenverbindungen der Seltenen Erden.Diese Art von Material hat einen viel größeren magnetostriktiven Wert als Eisen, Nickel und andere Materialien und sein magnetostriktiver Koeffizient ist etwa 102-103-mal höher als der allgemeiner magnetostriktiver Materialien. Daher wird es als großes oder riesiges magnetostriktives Material bezeichnet.Unter allen kommerziellen Materialien weisen magnetostriktive Seltenerdmaterialien den höchsten Dehnungswert und die höchste Energie bei physikalischer Einwirkung auf.Insbesondere mit der erfolgreichen Entwicklung der magnetostriktiven Legierung Terfenol-D wurde eine neue Ära magnetostriktiver Materialien eröffnet.Wenn Terfenol-D in ein Magnetfeld gebracht wird, ist seine Größenschwankung größer als bei gewöhnlichen magnetischen Materialien, wodurch einige präzise mechanische Bewegungen erreicht werden können.Derzeit wird es in verschiedenen Bereichen eingesetzt, von Kraftstoffsystemen, Flüssigkeitsventilsteuerung, Mikropositionierung bis hin zu mechanischen Aktuatoren für Weltraumteleskope und Flugzeugflügelreglern.Die Entwicklung der Terfenol-D-Materialtechnologie hat bahnbrechende Fortschritte in der elektromechanischen Umwandlungstechnologie erzielt.Und es hat eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Spitzentechnologie, Militärtechnologie und der Modernisierung traditioneller Industrien gespielt.Die Anwendung magnetostriktiver Seltenerdmaterialien im modernen Militär umfasst hauptsächlich die folgenden Aspekte:

8.1 Sonar

Die allgemeine Emissionsfrequenz von Sonar liegt über 2 kHz, aber Niederfrequenz-Sonar unterhalb dieser Frequenz hat seine besonderen Vorteile: Je niedriger die Frequenz, desto geringer die Dämpfung, desto weiter breitet sich die Schallwelle aus und desto weniger wird die Echoabschirmung unter Wasser beeinträchtigt.Sonare aus Terfenol-D-Material können die Anforderungen an hohe Leistung, kleines Volumen und niedrige Frequenz erfüllen und haben sich daher schnell weiterentwickelt.

8.2 Elektromechanische Wandler

Wird hauptsächlich für kleine Geräte mit gesteuerter Wirkung – Aktuatoren – verwendet.Einschließlich einer Steuerungsgenauigkeit, die den Nanometerbereich erreicht, sowie Servopumpen, Kraftstoffeinspritzsystemen, Bremsen usw. Wird für Militärautos, Militärflugzeuge und -raumfahrzeuge, Militärroboter usw. verwendet.

8.3 Sensoren und elektronische Geräte

Zum Beispiel Taschenmagnetometer, Sensoren zur Erfassung von Verschiebung, Kraft und Beschleunigung sowie abstimmbare Oberflächenakustikwellengeräte.Letzteres wird für Phasensensoren in Minen, Sonar und Speicherkomponenten in Computern verwendet.

9. Andere Materialien

Andere Materialien wie zSeltene ErdenLeuchtstoffe,Seltene ErdenWasserstoffspeichermaterialien, Riesenmagnetoresistenzmaterialien aus seltenen Erden,Seltene Erdenmagnetische Kühlmaterialien undSeltene ErdenMagnetooptische Speichermaterialien wurden alle erfolgreich im modernen Militär eingesetzt und haben die Kampfeffektivität moderner Waffen erheblich verbessert.Zum Beispiel,Seltene ErdenLumineszenzstoffe wurden erfolgreich in Nachtsichtgeräten eingesetzt.In Nachtsichtspiegeln wandeln Seltenerd-Leuchtstoffe Photonen (Lichtenergie) in Elektronen um, die durch Millionen kleiner Löcher in der Ebene des Glasfasermikroskops verstärkt werden, von der Wand hin und her reflektiert werden und mehr Elektronen freisetzen.Einige Seltenerd-Leuchtstoffe am hinteren Ende wandeln Elektronen wieder in Photonen um, sodass das Bild mit einem Okular gesehen werden kann.Dieser Vorgang ähnelt dem eines FernsehbildschirmsSeltene ErdenFluoreszierendes Pulver gibt ein bestimmtes Farbbild auf den Bildschirm ab.Die amerikanische Industrie verwendet normalerweise Niobpentoxid, für den Erfolg von Nachtsichtsystemen jedoch das SeltenerdelementLanthanist eine entscheidende Komponente.Im Golfkrieg nutzten multinationale Streitkräfte diese Nachtsichtbrillen, um im Gegenzug für einen kleinen Sieg immer wieder die Ziele der irakischen Armee zu beobachten.

10. Fazit

Die Entwicklung derSeltene ErdenDie Industrie hat den umfassenden Fortschritt der modernen Militärtechnologie effektiv gefördert, und die Verbesserung der Militärtechnologie hat auch die erfolgreiche Entwicklung der Militärtechnologie vorangetriebenSeltene ErdenIndustrie.Ich glaube, dass mit dem rasanten Fortschritt der Weltwissenschaft und -technologieSeltene ErdenProdukte werden mit ihren besonderen Funktionen eine größere Rolle bei der Entwicklung moderner Militärtechnik spielen und enorme wirtschaftliche und herausragende gesellschaftliche Vorteile mit sich bringenSeltene ErdenBranche selbst.