استفاده از مواد نادر زمین در فناوری نظامی مدرن

زمین های نادر ،شناخته شده به عنوان "گنج گنج" از مواد جدید ، به عنوان یک ماده کاربردی خاص ، می تواند کیفیت و عملکرد سایر محصولات را تا حد زیادی بهبود بخشد و به عنوان "ویتامین ها" صنعت مدرن شناخته می شود. آنها نه تنها در صنایع سنتی مانند متالورژی ، پتروشیمی ، سرامیک شیشه ای ، ریسندگی پشم ، چرم و کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرند ، بلکه نقش مهمی در موادی مانند فلورسانس ، مغناطیس ، لیزر ، ارتباطات فیبر ، انرژی ذخیره سازی هیدروژن ، اکونولوژیک و غیره دارند ، و به طور مستقیم با سرعت و سطح پیشرفت صنایع پیشرفته ای از صنایع پیشرفته ای برخوردار است. و صنعت هسته ای این فناوری ها با موفقیت در فناوری نظامی به کار رفته و توسعه فناوری نظامی مدرن را بسیار ترویج می کنند.

نقش ویژه ای که توسطزمین نادرمواد جدید در فناوری نظامی مدرن مورد توجه دولت ها و کارشناسان کشورهای مختلف قرار گرفته است ، از جمله اینکه به عنوان یک عنصر اصلی در توسعه صنایع فناوری پیشرفته و فناوری نظامی توسط بخش های مرتبط کشورهایی مانند ایالات متحده و ژاپن ذکر شده است.

مقدمه ای کوتاه بهزمین نادرS و رابطه آنها با دفاع نظامی و ملی
به طور دقیق ، تمام عناصر نادر زمین کاربردهای نظامی خاصی دارند ، اما مهمترین نقش آنها در زمینه های دفاع ملی و نظامی باید در برنامه هایی مانند لیزر ، راهنمایی لیزر و ارتباط لیزر باشد.

کاربردزمین نادرفولادی وزمین نادرآهن انعطاف پذیر در فناوری نظامی مدرن

1.1 کاربرد اززمین نادرفولاد در فناوری نظامی مدرن

این عملکرد شامل دو جنبه است: تصفیه و آلیاژ ، عمدتا سولفوریزاسیون ، اکسیداسیون و حذف گاز ، از بین بردن تأثیر ناخالصی های مضر نقطه ذوب کم ، پالایش دانه و ساختار ، تأثیرگذاری بر نقطه انتقال فاز فولاد و بهبود سخت بودن و خواص مکانیکی آن. پرسنل علوم و فناوری نظامی بسیاری از مواد نادر زمین را برای استفاده در سلاح ها با استفاده از خواص تولید کرده اندزمین نادر.

1.1.1 فولاد زره پوش

در اوایل دهه 1960 ، صنعت سلاح های چین شروع به تحقیق در مورد استفاده از زمین های نادر در فولاد زره پوش و اسلحه و به طور پی در پی تولید کردزمین نادرفولاد زره پوش مانند 601 ، 603 و 623 ، در دوره جدیدی از مواد اولیه کلیدی برای تولید تانک در چین بر اساس تولید داخلی استفاده می شود.

1.1.2زمین نادرفولاد

در اواسط دهه 1960 ، چین 0.05 ٪ اضافه کردزمین نادرعناصر به یک فولاد کربن با کیفیت بالا برای تولیدزمین نادرفولاد کربن. مقدار تأثیر جانبی این فولاد نادر زمین در مقایسه با فولاد کربن اصلی 70 ٪ به 100 ٪ افزایش می یابد و مقدار تأثیر آن در -40 ℃ تقریباً دو برابر می شود. پرونده کارتریج با قطر بزرگ ساخته شده از این فولاد از طریق تست های تیراندازی در محدوده تیراندازی اثبات شده است تا به طور کامل نیازهای فنی را برآورده کند. در حال حاضر ، چین نهایی شده و آن را تولید کرده است ، و متوجه آرزوی دیرینه چین برای جایگزینی مس با فولاد در مواد کارتریج شده است.

1.1.3 نادر از فولاد منگنز منگنز و زمین نادر زمین نادر زمین

زمین نادراز فولاد منگنز بالا برای ساخت صفحات مسیر مخزن استفاده می شود ، در حالی کهزمین نادراز فولاد ریخته گری برای تولید بال های دم ، ترمزهای پوزه و اجزای ساختاری توپخانه برای پوسته های سوراخ دار پوسته با سرعت بالا استفاده می شود. این می تواند مراحل پردازش را کاهش دهد ، استفاده از فولاد را بهبود بخشد و به شاخص های تاکتیکی و فنی برسد.

1.2 کاربرد چدن نادر زمین گره ای در فناوری نظامی مدرن

در گذشته ، مواد پرتابه محفظه رو به جلو چین از چدن نیمه سفت و سخت ساخته شده از آهن خوک با کیفیت بالا مخلوط شده با 30 ٪ تا 40 ٪ فولاد قراضه ساخته شده بود. با توجه به استحکام کم ، شکنندگی زیاد ، تکه تکه شدن مؤثر کم و غیر تیز پس از انفجار و قدرت کشتار ضعیف ، یک بار توسعه اجساد پرتابه محفظه رو به جلو محدود شد. از سال 1963 ، کالیبرهای مختلفی از پوسته های ملات با استفاده از آهن انعطاف پذیر زمین نادر تولید شده است که 1-2 بار خواص مکانیکی آنها را افزایش داده است ، تعداد قطعات مؤثر را ضرب کرده و لبه های قطعات را تیز کرده و قدرت کشتار آنها را تا حد زیادی افزایش می دهد. پوسته جنگی از نوع خاصی از پوسته توپ و پوسته اسلحه درست شده از این ماده در کشور ما تعداد کمی مؤثر از شعاع تکه تکه شدن و شعاع کشتار متراکم نسبت به پوسته فولادی دارد.

کاربرد غیر آهنیآلیاژ زمین نادرS مانند منیزیم و آلومینیوم در فناوری نظامی مدرن

زمین های نادرفعالیت شیمیایی بالایی و شعاع اتمی بزرگ دارد. هنگامی که به فلزات غیر آهنی و آلیاژهای آنها اضافه می شود ، می توانند اندازه دانه را تصفیه کنند ، از جداسازی جلوگیری کنند ، گاز ، ناخالصی را برداشته و تصفیه می کنند و ساختار متالوگرافی را بهبود می بخشند ، از این طریق به اهداف جامع مانند بهبود خصوصیات مکانیکی ، خصوصیات بدنی و عملکرد پردازش می رسند. کارگران مادی داخلی و خارجی از خواص استفاده کرده اندزمین های نادربرای توسعه جدیدزمین نادرآلیاژهای منیزیم ، آلیاژهای آلومینیوم ، آلیاژهای تیتانیوم و آلیاژهای درجه حرارت بالا. این محصولات به طور گسترده در فن آوری های نظامی مدرن مانند هواپیماهای جنگنده ، هواپیماهای حمله ، هلیکوپترها ، وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین و ماهواره های موشکی مورد استفاده قرار گرفته است.

2.1زمین نادرآلیاژ منیزیم

زمین نادرآلیاژهای منیزیم از استحکام خاص بالایی برخوردار هستند ، می توانند وزن هواپیما را کاهش دهند ، عملکرد تاکتیکی را بهبود بخشند و چشم انداز کاربردی گسترده ای داشته باشند. درزمین نادرآلیاژهای منیزیم که توسط شرکت صنعت هواپیمایی هواپیمایی چین ساخته شده است (از این پس از آن به عنوان AVIC یاد می شود) شامل حدود 10 درجه آلیاژ منیزیم ریخته گری و آلیاژهای منیزیم تغییر شکل یافته است که بسیاری از آنها در تولید استفاده شده و از کیفیت پایدار برخوردار هستند. به عنوان مثال ، ZM 6 آلیاژ منیزیم ریخته شده با نئودیمیوم فلزی نادر زمین به عنوان افزودنی اصلی گسترش یافته است تا در قسمت های مهمی از قبیل قسمتهای کاهش عقب هلیکوپتر ، دنده های بال جنگنده و صفحات فشار سرب روتور برای ژنراتور 30 ​​کیلو وات استفاده شود. آلیاژ منیزیم با استحکام بالا زمین BM25 که به طور مشترک توسط شرکت هواپیمایی هواپیمایی چین و شرکت فلزات غیر آهنی ساخته شده است ، برخی از آلیاژهای آلومینیومی با استحکام متوسط ​​را جایگزین کرده و در هواپیماهای ضربه ای اعمال شده است.

2.2زمین نادرآلیاژ تیتانیوم

در اوایل دهه 1970 ، انستیتوی مواد هوایی پکن (به عنوان مؤسسه) برخی از آلومینیوم و سیلیکون را جایگزین کردفلز نادر زمین سریم (Ce) در آلیاژهای تیتانیوم Ti-A1-Mo ، محدود کردن بارش مراحل شکننده و بهبود مقاومت در برابر حرارت آلیاژ و پایداری حرارتی. بر این اساس ، یک با کارایی بالا آلیاژ تیتانیوم با درجه حرارت بالا ZT3 حاوی Cerium ایجاد شد. در مقایسه با آلیاژهای بین المللی مشابه ، در مقاومت در برابر گرما ، قدرت و عملکرد فرآیند مزایای خاصی دارد. پوشش کمپرسور تولید شده با آن برای موتور W PI3 II استفاده می شود و وزن هر هواپیما را 39 کیلوگرم کاهش می دهد و نسبت فشار به وزن را 1.5 ٪ افزایش می دهد. علاوه بر این ، مراحل پردازش حدود 30 ٪ کاهش می یابد و به مزایای فنی و اقتصادی قابل توجهی دست می یابند و شکاف استفاده از تیتانیوم بازیگران برای موتورهای حمل و نقل هوایی در چین را در شرایط 500 ℃ پر می کنند. تحقیقات نشان داده است که کوچک وجود دارداکسیدذرات در ریزساختار آلیاژ ZT3 حاویسریمبشرسریمبخشی از اکسیژن موجود در آلیاژ را برای ایجاد سختی نسوز و زیاد ترکیب می کنداکسید زمین نادرمواد ، CE2O3. این ذرات مانع حرکت جابجایی ها در هنگام تغییر شکل آلیاژ می شوند و عملکرد درجه حرارت بالا آلیاژ را بهبود می بخشند.سریمبرخی از ناخالصی های گازی (به ویژه در مرزهای دانه) را ضبط می کند ، که ممکن است ضمن حفظ ثبات حرارتی خوب ، آلیاژ را تقویت کند. این اولین تلاش برای استفاده از تئوری تقویت نقطه املاح دشوار در ریخته گری آلیاژهای تیتانیوم است. علاوه بر این ، پس از سالها تحقیق ، موسسه مواد هواپیمایی پایدار و ارزان توسعه یافته استاکسید yttriumمواد ماسه ای و پودر در فرآیند ریخته گری دقیق محلول آلیاژ تیتانیوم ، با استفاده از فناوری ویژه درمان کانی سازی. در گرانش خاص ، سختی و ثبات در مایع تیتانیوم به سطح خوبی رسیده است. از نظر تنظیم و کنترل عملکرد دوغاب پوسته ، برتری بیشتری نشان داده است. مزیت برجسته استفاده از پوسته اکسید Yttrium برای تولید ریخته گری تیتانیوم این است که ، در شرایطی که کیفیت و سطح فرآیند ریخته گری ها با فرآیند لایه سطح تنگستن قابل مقایسه است ، می توان تولید ریخته گری های آلیاژ تیتانیوم را که نازک تر از فرآیند لایه سطح تونگستن هستند ، تولید کرد. در حال حاضر ، این فرایند به طور گسترده ای در ساخت هواپیماهای مختلف ، موتورها و ریخته گری های غیرنظامی مورد استفاده قرار گرفته است.

2.3زمین نادرآلیاژ آلومینیوم

آلیاژ آلومینیوم ریخته گری مقاوم در برابر گرما HZL206 حاوی زمین های نادر که توسط AVIC ساخته شده است دارای خاصیت مکانیکی درجه حرارت بالا و دمای اتاق نسبت به نیکل حاوی آلیاژهای خارج از کشور است و به سطح پیشرفته آلیاژهای مشابه در خارج از کشور رسیده است. اکنون از آن به عنوان دریچه مقاوم در برابر فشار برای هلیکوپترها و جت های جنگنده با دمای کار 300 ℃ استفاده می شود و آلیاژهای فولادی و تیتانیوم را جایگزین می کند. کاهش وزن ساختاری و در تولید انبوه قرار گرفته است. قدرت کششی اززمین نادرآلیاژ Hypereutectic ZL117 آلومینیوم در 200-300 ℃ بالاتر از آلیاژهای پیستون آلمانی غربی KS280 و KS282 است. مقاومت در برابر سایش آن 4-5 برابر بیشتر از آلیاژهای پیستونی که معمولاً استفاده می شود ZL108 ، با ضریب اندک انبساط خطی و ثبات بعدی خوب است. این دستگاه در لوازم جانبی حمل و نقل هوایی KY-5 ، کمپرسورهای هوایی KY-5 و پیستون های موتور مدل حمل و نقل هوایی استفاده شده است. افزودن اززمین نادرعناصر آلیاژهای آلومینیوم به طور قابل توجهی ریزساختار و خصوصیات مکانیکی را بهبود می بخشد. مکانیسم عمل عناصر خاکی نادر در آلیاژهای آلومینیوم تشکیل توزیع پراکنده است و ترکیبات آلومینیومی کوچک نقش مهمی در تقویت مرحله دوم دارند. افزودن اززمین نادرعناصر در جداسازی و تصفیه نقش دارند و از این طریق تعداد منافذ موجود در آلیاژ و بهبود عملکرد آن را کاهش می دهد.زمین نادرترکیبات آلومینیوم ، به عنوان هسته های کریستالی ناهمگن برای تصفیه دانه ها و مراحل eutectic ، همچنین نوعی اصلاح کننده هستند. عناصر نادر زمین باعث شکل گیری و پالایش مراحل غنی از آهن می شوند و اثرات مضر آنها را کاهش می دهند. α— مقدار محلول جامد آهن در A1 با افزایش کاهش می یابدزمین نادرعلاوه بر این ، که برای بهبود استحکام و انعطاف پذیری نیز مفید است.

کاربردزمین نادرمواد احتراق در فناوری نظامی مدرن

3.1 خالصفلزات نادر زمین

خالصفلزات نادر زمین، به دلیل خاصیت شیمیایی فعال آنها ، مستعد واکنش با اکسیژن ، گوگرد و نیتروژن برای تشکیل ترکیبات پایدار هستند. هنگامی که در معرض اصطکاک شدید و ضربه قرار می گیرند ، جرقه ها می توانند مواد قابل اشتعال را مشتعل کنند. بنابراین ، در اوایل سال 1908 ، آن را به فلینت تبدیل کرد. مشخص شده است که در بین 17زمین نادرعناصر ، شش عنصر از جملهسریم, لانتان, نیودیمیم, پراسودیمیم, ساماریوموتیدتیمعملکرد آتش سوزی به خصوص خوب است. مردم خصوصیات آتش سوزی R را تبدیل کرده اندفلزات زمین هستندبه انواع مختلف سلاح های آتش سوزی ، مانند موشک مارک 82 227 کیلوگرم ایالات متحده ، که از آن استفاده می کندفلز نادر زمینآستر ، که نه تنها اثرات کشتار انفجاری را ایجاد می کند بلکه اثرات آتش سوزی را نیز ایجاد می کند. کلاهک موشک "مرد میرایی" هوا به زمین آمریکا مجهز به 108 میله مربع فلزی نادر به عنوان آستر است و برخی از قطعات پیش ساخته را جایگزین می کند. تست های انفجار استاتیک نشان داده اند که توانایی آن در اشتعال سوخت حمل و نقل هوایی 44 ٪ بیشتر از نمونه های بدون پوشش است.

3.2 مخلوطفلز نادر زمینs

با توجه به قیمت بالای خالصفلزات نادر زمین ،کشورهای مختلف به طور گسترده ای از کامپوزیت ارزان قیمت استفاده می کنندفلز نادر زمینS در سلاح های احتراق. کامپوزیتفلز نادر زمینماده احتراق تحت فشار زیاد در پوسته فلزی بارگذاری می شود ، با چگالی عامل احتراق (2.1 ~ 1.9) 103 کیلوگرم در متر مکعب ، سرعت احتراق 1.3-1.5 متر بر ثانیه ، قطر شعله در حدود 500 میلی متر ، دمای شعله به اندازه 1715-2000 ℃. پس از احتراق ، مدت زمان گرمایش بدن رشته ای بیش از 5 دقیقه است. در طول جنگ ویتنام ، ارتش آمریكا با استفاده از یك پرتابگر ، یك نارنجک حرکتی 40 میلی متری را راه اندازی كرد و آستر احتراق در داخل از فلز نادر زمین مخلوط ساخته شده است. پس از منفجر شدن پرتابه ، هر قطعه با یک آستر مشتعل می تواند هدف را مشتعل کند. در آن زمان ، تولید ماهانه این بمب به 200000 دور رسید و حداکثر 260000 دور آن بود.

3.3زمین نادرآلیاژهای احتراق

Aزمین نادرآلیاژ احتراق با وزن 100 گرم می تواند 200-3000 جرقه با یک فضای پوشش بزرگ تشکیل دهد ، که معادل شعاع کشتار سوراخ های سوراخ زره و پوسته های سوراخ دار زره پوش است. بنابراین ، توسعه مهمات چند منظوره با قدرت احتراق به یکی از اصلی ترین مسیرهای توسعه مهمات در داخل و خارج از کشور تبدیل شده است. برای سوراخ های سوراخ کردن زره پوش و پوسته های سوراخ شده زره پوش ، عملکرد تاکتیکی آنها مستلزم این است که پس از نفوذ به زره مخزن دشمن ، آنها همچنین می توانند سوخت و مهمات خود را برای از بین بردن کامل مخزن نادیده بگیرند. برای نارنجک ها ، لازم است که منابع نظامی و امکانات استراتژیک را در محدوده کشتار آنها نادیده بگیرند. گزارش شده است که یک بمب پلاستیکی نادر فلزی زمین که در ایالات متحده ساخته شده است ، دارای بدنه ای است که از نایلون تقویت شده با فایبرگلاس و یک هسته آلیاژ کمیاب زمین مخلوط ساخته شده است ، که از آن برای داشتن اثرات بهتر در برابر اهداف حاوی سوخت حمل و نقل هوایی و مواد مشابه استفاده می شود.

استفاده از 4زمین نادرمواد در حفاظت از ارتش و فناوری هسته ای

4.1 کاربرد در فناوری حفاظت از نظامی

عناصر نادر زمین دارای خواص مقاوم در برابر تابش هستند. مرکز ملی مقطع نوترونی در ایالات متحده از مواد پلیمری به عنوان بستر استفاده می کرد و دو نوع صفحه با ضخامت 10 میلی متر با یا بدون افزودن عناصر خاکی نادر برای آزمایش محافظت از تابش ساخت. نتایج نشان می دهد که اثر محافظت از نوترون حرارتی اززمین نادرمواد پلیمری 5-6 برابر بهتر از آن استزمین نادرمواد پلیمری رایگان. مواد خاکی نادر با عناصر اضافه شده مانندساماریوم, یونانی, گودولین, دلهره، و غیره بالاترین سطح مقطع جذب نوترون را دارند و تأثیر خوبی در ضبط نوترون ها دارند. در حال حاضر ، کاربردهای اصلی مواد ضد تابش نادر زمین در فناوری نظامی شامل جنبه های زیر است.

4.1.1 محافظ تابش هسته ای

ایالات متحده از عناصر 1 ٪ بور و 5 ٪ عناصر نادر زمین استفاده می کندگودولین, ساماریوموتلانتانبرای ساختن بتن مقاوم در برابر اشعه 600 متر برای محافظت از منابع نوترون شکافت در راکتورهای استخر شنا. فرانسه با اضافه کردن بوریدز یک ماده محافظت از اشعه زمین نادر ایجاد کرده است ،زمین نادرترکیبات ، یاآلیاژهای نادر زمینبرای گرافیت به عنوان بستر. پرکننده این ماده محافظ کامپوزیت لازم است به طور مساوی توزیع و در قسمت های پیش ساخته ، که با توجه به الزامات مختلف قطعات محافظ ، در اطراف کانال راکتور قرار می گیرند.

4.1.2 محافظ تابش حرارتی مخزن

از چهار لایه روکش تشکیل شده است که ضخامت آن 5-20 سانتی متر است. لایه اول از پلاستیک تقویت شده با فیبر شیشه ای ساخته شده است و پودر معدنی با 2 ٪ اضافه شده استزمین نادرترکیبات به عنوان پرکننده ها برای مسدود کردن نوترون های سریع و جذب نوترون های آهسته. لایه های دوم و سوم به عناصر گرافیت بور ، پلی استایرن و عناصر نادر زمین اضافه می کنند که 10 ٪ از کل پرکننده را به اولی اختصاص می دهند تا نوترون های انرژی میانی را مسدود کرده و نوترون های حرارتی را جذب کنند. لایه چهارم به جای فیبر شیشه ای از گرافیت استفاده می کند و 25 ٪ اضافه می کندزمین نادرترکیبات برای جذب نوترون های حرارتی.

4.1.3 دیگران

متقاضیزمین نادرپوشش های ضد تابش به تانک ها ، کشتی ها ، پناهگاه ها و سایر تجهیزات نظامی می توانند اثر ضد تابش داشته باشند.

4.2 کاربرد در فناوری هسته ای

زمین نادراکسید yttriumمی تواند به عنوان یک جاذب قابل احتراق برای سوخت اورانیوم در راکتورهای آب جوش (BWRS) استفاده شود. در میان همه عناصر ،گودولینبا تقریباً 4600 هدف در هر اتم ، قوی ترین توانایی جذب نوترون ها را دارد. هر یک طبیعیگودولیناتم قبل از خرابی به طور متوسط ​​4 نوترون جذب می کند. هنگامی که با اورانیوم شکافت مخلوط می شود ،گودولینمی تواند احتراق را ترویج کند ، مصرف اورانیوم را کاهش داده و باعث افزایش تولید انرژی شود.اکسید گودولینیومدوتریوم محصول مضر مانند کاربید بور تولید نمی کند و می تواند با سوخت اورانیوم و مواد پوشش آن در طی واکنش های هسته ای سازگار باشد. مزیت استفادهگودولینبه جای بور این استگودولینبرای جلوگیری از گسترش میله سوخت هسته ای می توان مستقیماً با اورانیوم مخلوط کرد. طبق آمار ، در حال حاضر 149 راکتور هسته ای برنامه ریزی شده در سراسر جهان وجود دارد که از این تعداد 115 راکتور آب تحت فشار از زمین نادر استفاده می کننداکسید گودولینیوم. زمین نادرساماریوم, یونانیوتدلهرهدر پرورش دهندگان نوترون به عنوان جذب کننده نوترون استفاده شده است.زمین نادر یدتیمدارای یک مقطع ضبط کوچک در نوترون ها است و می تواند به عنوان یک ماده لوله ای برای راکتورهای نمک مذاب استفاده شود. فویل های نازک با اضافه شدهزمین نادر گودولینوتدلهرهمی توان به عنوان آشکارسازهای میدانی نوترون در هوافضا و مهندسی صنعت هسته ای ، مقادیر کمی از آن استفاده کردزمین نادرتوولیوموتجبههمی تواند به عنوان مواد هدف برای ژنراتورهای نوترون لوله بسته شده استفاده شود ، واکسید زمین نادرسرامیک های فلزی آهن اروپا می توانند برای ایجاد صفحات پشتیبانی از کنترل راکتور بهبود یافته استفاده شوند.زمین نادرگودولینهمچنین می تواند به عنوان یک افزودنی روکش برای جلوگیری از تابش نوترون و وسایل نقلیه زرهی پوشانده شده با پوشش های ویژه حاوی استفاده شوداکسید گودولینیوممی تواند از تابش نوترون جلوگیری کند.زمین نادر یرتربیومدر تجهیزات برای اندازه گیری ژئستیشن ناشی از انفجارهای هسته ای زیرزمینی استفاده می شود. کیارتسخنرانییرتربیومدر معرض زور قرار می گیرد ، مقاومت افزایش می یابد و از تغییر مقاومت می توان برای محاسبه فشاری که در معرض آن قرار دارد استفاده شود. پیوندیزمین نادر گودولیناز فویل رسوب شده توسط رسوب بخار و پوشش مبهم با یک عنصر حساس به استرس می توان برای اندازه گیری استرس هسته ای بالا استفاده کرد.

5 ، کاربرد اززمین نادرمواد آهنربای دائمی در فناوری نظامی مدرن

درزمین نادرمواد آهنربای دائمی ، که به عنوان نسل جدید پادشاهان مغناطیسی مورد ستایش قرار می گیرد ، در حال حاضر به عنوان بالاترین عملکرد جامع عملکرد آهنربای دائمی شناخته می شود. این ماده بیش از 100 برابر خاصیت مغناطیسی نسبت به فولاد مغناطیسی مورد استفاده در تجهیزات نظامی در دهه 1970 دارد. در حال حاضر ، این ماده در ارتباطات فناوری الکترونیکی مدرن ، که در لوله های موج و گردش دهنده ها در ماهواره های مصنوعی زمین ، رادارها و زمینه های دیگر استفاده می شود ، به یک ماده مهم تبدیل شده است. بنابراین ، از اهمیت نظامی قابل توجهی برخوردار است.

ساماریومآهنرباهای کبالت و آهنرباهای بور آهن نئودیمیوم برای پرتو الکترونی با تمرکز در سیستم های راهنمایی موشکی استفاده می شود. آهن ربا اصلی ترین دستگاه های تمرکز برای پرتوهای الکترونی و انتقال داده ها به سطح کنترل موشک است. در هر دستگاه هدایت کننده موشک تقریباً 5-10 پوند (2.27-4.54 کیلوگرم) آهنربا وجود دارد. علاوه بر این ،زمین نادرهمچنین از آهن ربا برای رانندگی موتورهای برقی و چرخاندن چرخ موشک های هدایت شده استفاده می شود. مزایای آنها در خصوصیات مغناطیسی قوی تر و وزن سبک تر در مقایسه با آهنرباهای اصلی نیکل کبالت آلومینیومی است.

6. برنامه کاربردیزمین نادرمواد لیزری در فناوری نظامی مدرن

لیزر نوع جدیدی از منبع نور است که دارای تک رنگ ، جهت گیری و انسجام خوبی است و می تواند به روشنایی بالایی برسد. لیزر وزمین نادرمواد لیزر به طور همزمان متولد شدند. تاکنون ، تقریباً 90 ٪ از مواد لیزر درگیر هستندزمین های نادربشر به عنوان مثال ،یدتیمکریستال گارنت آلومینیوم یک لیزر به طور گسترده ای است که می تواند در دمای اتاق به خروجی با قدرت بالا دست پیدا کند. استفاده از لیزرهای حالت جامد در ارتش مدرن شامل جنبه های زیر است.

6.1 لیزر

درنیودیمیمدوپ شدهیدتیمدامنه لیزر آلومینیوم گارنت آلومینیوم که توسط کشورهایی مانند ایالات متحده ، انگلیس ، فرانسه و آلمان ساخته شده است می توانند مسافت های حداکثر 4000 تا 20000 متر را با دقت 5 متر اندازه گیری کنند. سیستم های تسلیحاتی مانند MI آمریکایی ، پلنگ دوم آلمان ، لکلرک فرانسه ، نوع 90 ژاپن ، مکه اسرائیل و آخرین مخزن توسعه یافته بریتانیایی 2 از این نوع از لیزر محدوده استفاده می کنند. در حال حاضر ، برخی از کشورها در حال توسعه نسل جدیدی از محدوده های لیزر جامد برای ایمنی چشم انسان هستند ، با دامنه موج کار 1.5-2.1 میکرومتر M. محدوده لیزر دستی با استفاده از توسعه یافته استهولمیومدوپ شدهیدتیملیزرهای لیتیوم فلوراید در ایالات متحده و انگلستان ، با طول موج کار 2.06 میکرومتر ، تا 3000 متر. ایالات متحده همچنین با شرکت های بین المللی لیزر همکاری کرده است تا بتواند یک erbium-doped را توسعه دهدیدتیملیزر لیتیوم فلوراید با طول موج 1.73 میکرومتر از لیزر دامنه لیزر و به شدت مجهز به سربازان است. طول موج لیزر Rangefinder نظامی چین 1.06 میکرومتر است ، از 200 تا 7000 متر. چین داده های مهمی را از تئودولیت های تلویزیونی لیزر در اندازه گیری دامنه هدف در هنگام راه اندازی موشک های دوربرد ، موشک ها و ماهواره های ارتباطی تجربی بدست می آورد.

6.2 راهنمایی لیزر

بمب های هدایت شده لیزر از لیزر برای راهنمایی های ترمینال استفاده می کنند. لیزر ND · YAG ، که ده ها پالس در ثانیه ساطع می کند ، برای تابش لیزر هدف استفاده می شود. پالس ها رمزگذاری شده اند و پالس های نور می توانند پاسخ موشکی را هدایت کنند ، از این طریق از تداخل در پرتاب موشک و موانع تعیین شده توسط دشمن جلوگیری می کنند. بمب GLIDER GLIDER ارتش GBV-15 ، همچنین به عنوان "بمب مجلسی" شناخته می شود. به همین ترتیب ، می توان از آن برای تولید پوسته های هدایت شده با لیزر نیز استفاده کرد.

6.3 ارتباط لیزر

علاوه بر ND · YAG ، خروجی لیزر لیتیومنیودیمیمکریستال فسفات (LNP) قطبی و آسان برای تعدیل است و آن را به یکی از امیدوار کننده ترین مواد لیزر میکرو تبدیل می کند. این به عنوان منبع نور برای ارتباط فیبر نوری مناسب است و انتظار می رود در اپتیک یکپارچه و ارتباطات کیهانی اعمال شود. علاوه بر این ،یدتیمآهن گارنت (Y3Fe5O12) از کریستال تک به عنوان دستگاه های مختلف موج مگنتوستاتیک سطح با استفاده از فناوری ادغام مایکروویو استفاده می شود و دستگاه ها را یکپارچه و مینیاتور می کند و دارای کاربردهای ویژه ای در کنترل از راه دور رادار ، تله متری ، ناوبری و اندازه گیری های متقابل الکترونیکی است.

7. استفاده اززمین نادرمواد ابررسانا در فناوری نظامی مدرن

هنگامی که یک ماده خاص مقاومت صفر را در زیر دمای معینی تجربه می کند ، به عنوان ابررسانا شناخته می شود ، که دمای بحرانی (TC) است. ابررساناها نوعی از مواد ضد مغناطیسی هستند که هرگونه تلاش برای استفاده از یک میدان مغناطیسی را در زیر دمای بحرانی ، معروف به اثر Meisner ، دفع می کند. افزودن عناصر نادر زمین به مواد ابررسانا می تواند دمای بحرانی TC را تا حد زیادی افزایش دهد. این امر تا حد زیادی توسعه و کاربرد مواد ابررسانا را ترویج می کند. در دهه 1980 ، کشورهای توسعه یافته مانند ایالات متحده و ژاپن مقدار مشخصی را اضافه کردنداکسید زمین نادرS مانندلانتان, یدتیم,یونانیوتجبههبه اکسید باریم واکسید مسترکیباتی که برای تشکیل مواد سرامیکی ابررسانا ، مخلوط ، تحت فشار و پخت و پز قرار داشتند ، و باعث می شود کاربرد گسترده ای از فناوری ابررسانا ، به ویژه در کاربردهای نظامی ، گسترده تر شود.

7.1 مدارهای یکپارچه ابررسانا

در سالهای اخیر ، تحقیقات در مورد استفاده از فناوری ابررسانا در رایانه های الکترونیکی در خارج از کشور انجام شده است ، و مدارهای یکپارچه ابررسانا با استفاده از مواد سرامیکی ابررسانا تهیه شده است. اگر از این نوع مدار یکپارچه برای تولید رایانه های ابررسانا استفاده شود ، نه تنها از نظر اندازه ، وزن کم وزن و استفاده راحت خواهد بود ، بلکه سرعت محاسباتی را نیز 10 تا 100 برابر سریعتر از رایانه های نیمه هادی دارد و عملیات نقطه شناور به 300 تا 1 تریلیون بار در ثانیه می رسد. بنابراین ، ارتش آمریكا پیش بینی می كند كه پس از معرفی رایانه های ابررسانا ، آنها به "ضرب" برای اثربخشی جنگی سیستم C1 در ارتش تبدیل می شوند.

7.2 فناوری اکتشاف مغناطیسی ابررسانا

اجزای حساس مغناطیسی ساخته شده از مواد سرامیکی ابررسانا ، حجم کمی دارند و دستیابی به ادغام و آرایه را آسان می کند. آنها می توانند سیستم های تشخیص چند کانال و چند پارامتر را تشکیل دهند ، ظرفیت اطلاعات واحد را تا حد زیادی افزایش داده و فاصله تشخیص و صحت ردیاب مغناطیسی را تا حد زیادی بهبود بخشند. استفاده از مغناطیس های ابررسانا نه تنها می تواند اهداف متحرک مانند مخازن ، وسایل نقلیه و زیردریایی ها را تشخیص دهد ، بلکه اندازه آنها را نیز اندازه گیری می کند و منجر به تغییرات قابل توجهی در تاکتیک ها و فناوری هایی مانند ضد مخزن و جنگ ضد زیردریایی می شود.

گزارش شده است که نیروی دریایی ایالات متحده تصمیم گرفته است با استفاده از این یک ماهواره سنجش از راه دور ایجاد کندزمین نادرمواد ابررسانا برای نشان دادن و بهبود فناوری سنجش از راه دور سنتی. این ماهواره به نام رصدخانه تصویر دریایی زمین در سال 2000 راه اندازی شد.

8. برنامه نویسیزمین نادرمواد مغناطیسی غول پیکر در فناوری نظامی مدرن

زمین نادرمواد مغناطیسی غول پیکر نوع جدیدی از مواد عملکردی است که در اواخر دهه 1980 در خارج از کشور ساخته شده است. عمدتا به ترکیبات آهن نادر زمین اشاره دارد. این نوع مواد دارای مقدار مغناطیسی بسیار بزرگتر از آهن ، نیکل و سایر مواد هستند و ضریب مغناطیسی آن در حدود 102-103 برابر بیشتر از مواد مغناطیسی عمومی است ، بنابراین به آن مواد مغناطیسی بزرگ یا غول پیکر گفته می شود. در بین تمام مواد تجاری ، مواد مغناطیسی غول پیکر نادر زمین دارای بالاترین ارزش و انرژی تحت عمل فیزیکی هستند. به خصوص با توسعه موفقیت آمیز آلیاژ مغناطیسی Terfenol-D ، دوره جدیدی از مواد مغناطیسی باز شده است. هنگامی که Terfenol-D در یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد ، تغییر اندازه آن بیشتر از مواد مغناطیسی معمولی است ، که باعث می شود برخی از حرکات مکانیکی دقیق حاصل شود. در حال حاضر ، از آن در زمینه های مختلف ، از سیستم های سوخت ، کنترل شیر مایع ، موقعیت میکرو به محرک های مکانیکی برای تلسکوپ های فضایی و تنظیم کننده های بال هواپیما استفاده می شود. توسعه فناوری مواد Terfenol-D باعث پیشرفت پیشرفت در فناوری تبدیل الکترومکانیکی شده است. و این نقش مهمی در توسعه فناوری پیشرفته ، فناوری نظامی و نوسازی صنایع سنتی ایفا کرده است. استفاده از مواد نادر مغناطیس زمین نادر در ارتش مدرن عمدتاً شامل جنبه های زیر است:

8.1 سونار

فرکانس انتشار عمومی سونار بالاتر از 2 کیلوهرتز است ، اما سونار با فرکانس پایین در زیر این فرکانس مزایای ویژه ای دارد: هرچه فرکانس پایین تر باشد ، ضعف کوچکتر ، موج صدا دورتر می شود و محافظ اکو زیر آب نیز کمتر تأثیر می گذارد. سونارهای ساخته شده از مواد Terfenol-D می توانند الزامات قدرت بالا ، حجم کم و فرکانس پایین را برآورده کنند ، بنابراین به سرعت توسعه یافته اند.

8.2 مبدل های مکانیکی الکتریکی

عمدتا برای دستگاههای اقدام کوچک کنترل شده - محرک ها استفاده می شود. از جمله دقت کنترل رسیدن به سطح نانومتر ، و همچنین پمپ های سروو ، سیستم های تزریق سوخت ، ترمزها و غیره که برای اتومبیل های نظامی ، هواپیماهای نظامی و فضاپیما ، روبات های نظامی و غیره استفاده می شود.

8.3 سنسور و دستگاه های الکترونیکی

مانند آهنربای جیب ، سنسورها برای تشخیص جابجایی ، نیرو و شتاب و دستگاه های موج صوتی سطح قابل تنظیم. دومی برای سنسورهای فاز در معادن ، سونار و اجزای ذخیره سازی در رایانه ها استفاده می شود.

9. مواد دیگر

مواد دیگری مانندزمین نادرمواد درخشان ،زمین نادرمواد ذخیره سازی هیدروژن ، مواد مغناطیسی غول پیکر غول زمین ،زمین نادرمواد تبرید مغناطیسی ، وزمین نادرمواد ذخیره سازی مگنتو نوری همه با موفقیت در ارتش مدرن مورد استفاده قرار گرفته اند و اثربخشی جنگی سلاح های مدرن را تا حد زیادی بهبود می بخشد. به عنوان مثال ،زمین نادرمواد درخشان با موفقیت در دستگاه های بینایی شبانه اعمال شده است. در آینه های بینایی شب ، فسفورهای خاکی نادر فوتون ها (انرژی سبک) را به الکترونها تبدیل می کنند ، که از طریق میلیون ها سوراخ کوچک در هواپیمای میکروسکوپ فیبر نوری افزایش می یابد و از دیوار بازتاب می یابد و الکترون های بیشتری را آزاد می کند. برخی از فسفورهای خاکی نادر در انتهای دم الکترون ها را به سمت فوتون ها تبدیل می کنند ، بنابراین تصویر را می توان با یک چشم مشاهده کرد. این روند شبیه به صفحه نمایش تلویزیونی است ، کجازمین نادرپودر فلورسنت یک تصویر رنگی خاص را روی صفحه ساطع می کند. صنعت آمریکا به طور معمول از نیوبیوم پنتوکسید استفاده می کند ، اما برای موفقیت در سیستم های بینایی شبانه ، عنصر زمین نادرلانتانیک مؤلفه مهم است. در جنگ خلیج فارس ، نیروهای چند ملیتی در ازای پیروزی اندک ، از این عینک های بینایی شبانه برای رعایت اهداف ارتش عراق دوباره استفاده کردند.

10.

توسعهزمین نادرصنعت به طور موثری پیشرفت جامع فناوری نظامی مدرن را ارتقا داده است ، و بهبود فناوری نظامی نیز توسعه مرفه این کشور را برانگیخته استزمین نادرصنعت من معتقدم که با پیشرفت سریع علوم و فناوری جهانی ،زمین نادرمحصولات با کارکردهای ویژه خود نقش بیشتری در توسعه فناوری نظامی مدرن خواهند داشت و مزایای اجتماعی عظیم اقتصادی و برجسته ای را برای آن به ارمغان می آورندزمین نادرخود صنعت.