Tokat e rralla,I njohur si "thesari" i materialeve të reja, si një material i veçantë funksional, mund të përmirësojë shumë cilësinë dhe performancën e produkteve të tjera, dhe njihen si "vitaminat" e industrisë moderne. Ato jo vetëm që përdoren gjerësisht në industritë tradicionale si metalurgjia, petrokimikatet, qeramika e qelqit, tjerrja e leshit, lëkura dhe bujqësia, por luajnë gjithashtu një rol të domosdoshëm në materiale të tilla si fluoreshenca, magnetizmi, lazeri, komunikimi me fibra optike, ruajtja e energjisë së hidrogjenit, superpërçueshmëria, etj., Ndikon drejtpërdrejt në shpejtësinë dhe nivelin e zhvillimit të industrive të reja të teknologjisë së lartë si instrumentet optike, elektronika, hapësira ajrore dhe industria bërthamore. Këto teknologji janë aplikuar me sukses në teknologjinë ushtarake, duke nxitur shumë zhvillimin e teknologjisë moderne ushtarake.
Roli i veçantë që luantokë e rrallëMaterialet e reja në teknologjinë moderne ushtarake kanë tërhequr vëmendje të lartë nga qeveritë dhe ekspertët e vendeve të ndryshme, duke u renditur si një element kyç në zhvillimin e industrive të teknologjisë së lartë dhe teknologjisë ushtarake nga departamentet përkatëse të vendeve si Shtetet e Bashkuara dhe Japonia.
Një hyrje e shkurtër përTokë e rrallëdhe marrëdhënia e tyre me Mbrojtjen Ushtarake dhe Kombëtare
Në mënyrë të rreptë, të gjithë elementët e rrallë të tokës kanë zbatime të caktuara ushtarake, por roli më kritik që ato luajnë në mbrojtjen kombëtare dhe fushat ushtarake duhet të jetë në zbatime të tilla si matjet me lazer, udhëzimi me lazer dhe komunikimi me lazer.
Zbatimi itokë e rrallëçeliku dhetokë e rrallëhekuri i duktë në teknologjinë moderne ushtarake
1.1 Zbatimi iTokë e rrallëÇeliku në Teknologjinë Moderne Ushtarake
Funksioni përfshin dy aspekte: pastrimin dhe aliazhimin, kryesisht desulfurizimin, deoksidimin dhe largimin e gazit, eliminimin e ndikimit të papastërtive të dëmshme me pikë të ulët shkrirjeje, rafinimin e kokrrave dhe strukturës, ndikimin në pikën e kalimit fazor të çelikut dhe përmirësimin e ngurtësimit dhe vetive mekanike të tij. Personeli i shkencës dhe teknologjisë ushtarake ka zhvilluar shumë materiale të rralla të tokës të përshtatshme për përdorim në armë duke shfrytëzuar vetitë etokë e rrallë.
1.1.1 Çelik i blinduar
Që në fillim të viteve 1960, industria kineze e armëve filloi të hulumtonte zbatimin e metaleve të rralla në çelikun e blinduar dhe çelikun e armëve, dhe prodhoi me radhëtokë e rrallëçeliku të blinduar si 601, 603 dhe 623, duke sjellë një epokë të re të lëndëve të para kryesore për prodhimin e tankeve në Kinë bazuar në prodhimin vendas.
1.1.2Tokë e rrallëçelik karboni
Në mesin e viteve 1960, Kina shtoi 0.05%tokë e rrallëelementë për një çelik karboni me cilësi të lartë për të prodhuartokë e rrallëçelik karboni. Vlera e goditjes anësore e këtij çeliku të rrallë tokësor është rritur me 70% deri në 100% krahasuar me çelikun origjinal të karbonit, dhe vlera e goditjes në -40 ℃ është pothuajse dyfishuar. Gojëdhëzat me diametër të madh të bëra nga ky çelik janë provuar përmes testeve të qitjes në poligonin e qitjes se i plotësojnë plotësisht kërkesat teknike. Aktualisht, Kina e ka finalizuar dhe e ka vënë në prodhim, duke realizuar dëshirën e kahershme të Kinës për të zëvendësuar bakrin me çelik në materialin e fishekut.
1.1.3 Çelik i rrallë me përmbajtje të lartë mangani dhe çelik i derdhur me përmbajtje të lartë mangani
Tokë e rrallëçeliku me përmbajtje të lartë mangani përdoret për të prodhuar pllaka shinash rezervuari, ndërsatokë e rrallëÇeliku i derdhur përdoret për të prodhuar krahët e bishtit, frenat e grykës dhe komponentët strukturorë të artilerisë për predhat që shpojnë predhat me shpejtësi të lartë. Kjo mund të zvogëlojë hapat e përpunimit, të përmirësojë shfrytëzimin e çelikut dhe të arrijë tregues taktikë dhe teknikë.
1.2 Zbatimi i gizës nodulare të tokës së rrallë në teknologjinë moderne ushtarake
Në të kaluarën, materialet e predhave të dhomës së përparme të Kinës ishin bërë nga gizë gjysmë e ngurtë e bërë nga hekur i derrit me cilësi të lartë të përzier me 30% deri në 40% çelik skrap. Për shkak të rezistencës së ulët, brishtësisë së lartë, copëzimit të ulët dhe jo të mprehtë efektiv pas shpërthimit, dhe fuqisë së dobët shfarosëse, zhvillimi i trupave të predhave të dhomës së përparme dikur ishte i kufizuar. Që nga viti 1963, kalibra të ndryshëm të predhave të mortajave janë prodhuar duke përdorur hekur të rrallë duktil, i cili ka rritur vetitë e tyre mekanike me 1-2 herë, ka shumëzuar numrin e fragmenteve efektive dhe ka mprehur skajet e fragmenteve, duke rritur shumë fuqinë e tyre shfarosëse. Predha luftarake e një lloji të caktuar të predhës së topit dhe predhës së armës fushore të bërë nga ky material në vendin tonë ka një numër efektiv pak më të mirë copëzimi dhe një rreze të dendur shfarosjeje sesa predha e çelikut.
Zbatimi i metaleve jo-hekurorealiazh i rrallë i tokëstë tilla si magnezi dhe alumini në teknologjinë moderne ushtarake
Tokat e rrallakanë aktivitet të lartë kimik dhe rreze të mëdha atomike. Kur shtohen në metale jo-ferrozore dhe lidhjet e tyre, ato mund të rafinojnë madhësinë e kokrrizave, të parandalojnë ndarjen, të largojnë gazin, papastërtitë dhe të pastrojnë, si dhe të përmirësojnë strukturën metalografike, duke arritur kështu qëllime gjithëpërfshirëse siç janë përmirësimi i vetive mekanike, vetive fizike dhe performancës së përpunimit. Punëtorët e materialeve vendas dhe të huaj kanë shfrytëzuar vetitë emetale të rrallapër të zhvilluar të rejatokë e rrallëlidhjet e magnezit, lidhjet e aluminit, lidhjet e titanit dhe lidhjet që rezistojnë ndaj temperaturave të larta. Këto produkte janë përdorur gjerësisht në teknologjitë moderne ushtarake, siç janë avionët luftarakë, avionët sulmues, helikopterët, mjetet ajrore pa pilot dhe satelitët raketorë.
2.1Tokë e rrallëaliazh magnezi
Tokë e rrallëLidhjet e magnezit kanë forcë të lartë specifike, mund të zvogëlojnë peshën e avionit, të përmirësojnë performancën taktike dhe kanë perspektiva të gjera aplikimi.tokë e rrallëLidhjet e magnezit të zhvilluara nga Korporata e Industrisë së Aviacionit të Kinës (në tekstin e mëtejmë AVIC) përfshijnë rreth 10 klasa të lidhjeve të derdhura të magnezit dhe lidhjeve të deformuara të magnezit, shumë prej të cilave janë përdorur në prodhim dhe kanë cilësi të qëndrueshme. Për shembull, lidhja e derdhur e magnezit ZM 6 me neodymium metal të rrallë tokësor si aditiv kryesor është zgjeruar për t'u përdorur në pjesë të rëndësishme siç janë mbulesat e reduktimit të pasmë të helikopterëve, brinjët e krahëve të luftëtarëve dhe pllakat e presionit të plumbit të rotorit për gjeneratorët 30 kW. Lidhja e magnezit me rezistencë të lartë të tokës së rrallë BM25 e zhvilluar bashkërisht nga Korporata e Aviacionit të Kinës dhe Korporata e Metaleve Joferrozë ka zëvendësuar disa lidhje alumini me rezistencë të mesme dhe është aplikuar në avionët me impakt.
2.2Tokë e rrallëaliazh titaniumi
Në filli të viteve 1970, Instituti i Materialeve Aeronautike i Pekinit (i referuar si Instituti) zëvendësoi një pjesë të aluminit dhe silikonit memetal i rrallë tokësor cerium (Ce) në lidhjet e titanit Ti-A1-Mo, duke kufizuar reshjet e fazave të brishta dhe duke përmirësuar rezistencën ndaj nxehtësisë dhe stabilitetin termik të lidhjes. Mbi këtë bazë, u zhvillua një lidhje titaniumi ZT3 me performancë të lartë të derdhur në temperaturë të lartë që përmban cerium. Krahasuar me lidhjet e ngjashme ndërkombëtare, ajo ka disa përparësi në rezistencën ndaj nxehtësisë, forcën dhe performancën e procesit. Shtresa e kompresorit e prodhuar me të përdoret për motorin W PI3 II, duke zvogëluar peshën e secilit avion me 39 kg dhe duke rritur raportin e shtytjes ndaj peshës me 1.5%. Përveç kësaj, hapat e përpunimit zvogëlohen me rreth 30%, duke arritur përfitime të konsiderueshme teknike dhe ekonomike, duke mbushur boshllëkun e përdorimit të shtresave të titanit të derdhur për motorët e aviacionit në Kinë në kushte 500 ℃. Hulumtimet kanë treguar se ka të voglaoksid ceriumigrimca në mikrostrukturën e aliazhit ZT3 që përmbancerium.Ceriumkombinon një pjesë të oksigjenit në aliazh për të formuar një aliazh zjarrdurues dhe me fortësi të lartëoksid i rrallë i tokësmaterial, Ce2O3. Këto grimca pengojnë lëvizjen e zhvendosjeve gjatë deformimit të aliazhit, duke përmirësuar performancën e aliazhit në temperatura të larta.Ceriumkap disa papastërti gazi (veçanërisht në kufijtë e kokrrizave), të cilat mund ta forcojnë lidhjen duke ruajtur stabilitet të mirë termik. Kjo është përpjekja e parë për të aplikuar teorinë e forcimit të vështirë të pikës së tretësirës në derdhjen e lidhjeve të titanit. Përveç kësaj, pas vitesh kërkimesh, Instituti i Materialeve të Aviacionit ka zhvilluar materiale të qëndrueshme dhe të lira.oksid itriumimaterialet e rërës dhe pluhurit në procesin e derdhjes precize të tretësirës së lidhjes së titanit, duke përdorur teknologji të veçantë të trajtimit të mineralizimit. Ka arritur nivele të mira në gravitetin specifik, fortësinë dhe stabilitetin ndaj lëngut të titanit. Sa i përket rregullimit dhe kontrollit të performancës së slurit të guaskës, ka treguar epërsi më të madhe. Avantazhi i shquar i përdorimit të guaskës së oksidit të itrit për të prodhuar derdhje të titanit është se, në kushte ku cilësia dhe niveli i procesit të derdhjeve janë të krahasueshme me atë të procesit të shtresës sipërfaqësore të tungstenit, është e mundur të prodhohen derdhje të lidhjes së titanit që janë më të holla se ato të procesit të shtresës sipërfaqësore të tungstenit. Aktualisht, ky proces është përdorur gjerësisht në prodhimin e avionëve, motorëve dhe derdhjeve të ndryshme civile.
2.3Tokë e rrallëaliazh alumini
Lidhja e aluminit të derdhur HZL206 rezistente ndaj nxehtësisë që përmban elementë të rrallë të tokës, e zhvilluar nga AVIC, ka veti mekanike superiore në temperaturë të lartë dhe në temperaturë ambienti krahasuar me lidhjet që përmbajnë nikel jashtë vendit dhe ka arritur nivelin e përparuar të lidhjeve të ngjashme jashtë vendit. Tani përdoret si një valvul rezistent ndaj presionit për helikopterë dhe avionë luftarakë me një temperaturë pune prej 300 ℃, duke zëvendësuar lidhjet e çelikut dhe titanit. Ka ulur peshën strukturore dhe është vënë në prodhim masiv. Rezistenca në tërheqje etokë e rrallëLidhja hipereutektike e aluminit dhe silikonit ZL117 në 200-300 ℃ është më e lartë se ajo e lidhjeve të pistonit KS280 dhe KS282 të Gjermanisë Perëndimore. Rezistenca e saj ndaj konsumimit është 4-5 herë më e lartë se ajo e lidhjeve të pistonit ZL108 të përdorura zakonisht, me një koeficient të vogël të zgjerimit linear dhe stabilitet të mirë dimensional. Është përdorur në aksesorët e aviacionit KY-5, kompresorët e ajrit KY-7 dhe pistonët e motorëve të modeleve të aviacionit. Shtimi itokë e rrallëelementët në lidhjet e aluminit përmirëson ndjeshëm mikrostrukturën dhe vetitë mekanike. Mekanizmi i veprimit të elementëve të rrallë të tokës në lidhjet e aluminit është formimi i një shpërndarjeje të shpërndarë, dhe përbërjet e vogla të aluminit luajnë një rol të rëndësishëm në forcimin e fazës së dytë; Shtimi itokë e rrallëelementët luajnë një rol në degazëzimin dhe pastrimin, duke zvogëluar kështu numrin e poreve në aliazh dhe duke përmirësuar performancën e tij;Tokë e rrallëKomponimet e aluminit, si bërthama kristalore heterogjene për të rafinuar kokrrat dhe fazat eutektike, janë gjithashtu një lloj modifikuesi; Elementet e rralla të tokës nxisin formimin dhe rafinimin e fazave të pasura me hekur, duke zvogëluar efektet e tyre të dëmshme. α— Sasia e hekurit në tretësirën e ngurtë në A1 zvogëlohet me rritjen etokë e rrallështesë, e cila është gjithashtu e dobishme për përmirësimin e forcës dhe plasticitetit.
Zbatimi itokë e rrallëmaterialet e djegies në teknologjinë moderne ushtarake
3.1 I pastërmetale të rralla të tokës
I pastërmetale të rralla të tokës, për shkak të vetive të tyre kimike aktive, janë të prirura të reagojnë me oksigjenin, squfurin dhe azotin për të formuar komponime të qëndrueshme. Kur i nënshtrohen fërkimit dhe goditjes intensive, shkëndijat mund të ndezin materiale të ndezshme. Prandaj, që në vitin 1908, prej tyre u shndërrua në gur çakmak. Është zbuluar se midis 17tokë e rrallëelemente, gjashtë elementë duke përfshirëcerium, lantan, neodimi, praseodimi, samarium, dheitriumkanë performancë veçanërisht të mirë ndaj zjarrvënies. Njerëzit i kanë kthyer vetitë e zjarrvënies së rjanë metale tokësorenë lloje të ndryshme armësh ndezëse, siç është raketa amerikane Mark 82 227 kg, e cila përdormetal i rrallë tokësorrreshtim, i cili jo vetëm prodhon efekte shpërthyese vrasëse, por edhe efekte zjarrvënieje. Koka luftarake amerikane ajër-tokë "Damping Man" është e pajisur me 108 shufra katrore prej metali të rrallë tokësor si rreshtim, duke zëvendësuar disa fragmente të parafabrikuara. Testet statike të shpërthimit kanë treguar se aftësia e saj për të ndezur karburantin e aviacionit është 44% më e lartë se ajo e atyre pa rreshtim.
3.2 Të përzierametal i rrallë tokësors
Për shkak të çmimit të lartë të pastërtisëmetale të rralla të tokës,vende të ndryshme përdorin gjerësisht përbërës të lirëmetal i rrallë tokësornë armët me djegie. Kompozitimetal i rrallë tokësorAgjenti i djegies ngarkohet në guaskën metalike nën presion të lartë, me një dendësi të agjentit të djegies prej (1.9~2.1) × 103 kg/m3, shpejtësi djegieje 1.3-1.5 m/s, diametër flake rreth 500 mm, temperaturë flake deri në 1715-2000 ℃. Pas djegies, kohëzgjatja e ngrohjes së trupit inkandeshent është më shumë se 5 minuta. Gjatë Luftës së Vietnamit, ushtria amerikane lëshoi një granatë ndezëse 40 mm duke përdorur një lëshues, dhe rreshtimi i ndezjes brenda ishte bërë nga një përzierje metalesh të rralla tokësore. Pasi predha shpërthen, çdo fragment me një rreshtim ndezës mund të ndezë objektivin. Në atë kohë, prodhimi mujor i bombës arriti në 200000 fishekë, me një maksimum prej 260000 fishekësh.
3.3Tokë e rrallëlidhjet e djegies
Atokë e rrallëNjë aliazh djegieje me peshë 100 g mund të formojë 200-3000 shkëndija me një zonë të madhe mbulimi, e cila është ekuivalente me rrezen vrasëse të predhave që depërtojnë në blindazh dhe që depërtojnë në blindazh. Prandaj, zhvillimi i municioneve shumëfunksionale me fuqi djegieje është bërë një nga drejtimet kryesore të zhvillimit të municioneve brenda dhe jashtë vendit. Për predhat që depërtojnë në blindazh dhe që depërtojnë në blindazh, performanca e tyre taktike kërkon që, pasi të depërtojnë në blindazhin e tankeve armike, ato gjithashtu të mund të ndezin karburantin dhe municionin e tyre për të shkatërruar plotësisht tankun. Për granatat, kërkohet të ndizen furnizimet ushtarake dhe objektet strategjike brenda rrezes së tyre vrasëse. Raportohet se një bombë ndezëse plastike me metal të rrallë tokësor e prodhuar në Shtetet e Bashkuara ka një trup të bërë nga najloni i përforcuar me fibra qelqi dhe një bërthamë të përzier me aliazh të rrallë tokësor, i cili përdoret për të pasur efekte më të mira kundër objektivave që përmbajnë karburant aviacioni dhe materiale të ngjashme.
Zbatimi i 4Tokë e rrallëMaterialet në Mbrojtjen Ushtarake dhe Teknologjinë Bërthamore
4.1 Zbatimi në Teknologjinë e Mbrojtjes Ushtarake
Elementet e rralla të tokës kanë veti rezistente ndaj rrezatimit. Qendra Kombëtare për Prerjet Kryqëzore të Neutroneve në Shtetet e Bashkuara përdori materiale polimerike si substrat dhe prodhoi dy lloje pllakash me trashësi 10 mm me ose pa shtimin e elementeve të rralla të tokës për testimin e mbrojtjes nga rrezatimi. Rezultatet tregojnë se efekti mbrojtës termik i neutroneve tëtokë e rrallëmaterialet polimerike janë 5-6 herë më të mira se ato tëtokë e rrallëmateriale polimerike të lira. Materialet e rralla të tokës me elementë të shtuar si p.sh.samarium, europium, gadolinium, disprosium, etj. kanë prerjen më të lartë të absorbimit të neutroneve dhe kanë një efekt të mirë në kapjen e neutroneve. Aktualisht, aplikimet kryesore të materialeve të rralla kundër rrezatimit të tokës në teknologjinë ushtarake përfshijnë aspektet e mëposhtme.
4.1.1 Mbrojtja nga rrezatimi bërthamor
Shtetet e Bashkuara përdorin 1% bor dhe 5% elementë të rrallë të tokës.gadolinium, samarium, dhelantanpër të prodhuar një beton rezistent ndaj rrezatimit me trashësi 600 metra për të mbrojtur burimet e neutroneve të ndarjes në reaktorët e pishinave. Franca ka zhvilluar një material mbrojtës nga rrezatimi i elementëve të rrallë të tokës duke shtuar boride,tokë e rrallëkomponime, oselidhjeve të rralla të tokësnë grafit si substrat. Mbushësi i këtij materiali mbrojtës kompozit duhet të shpërndahet në mënyrë të barabartë dhe të shndërrohet në pjesë të parafabrikuara, të cilat vendosen rreth kanalit të reaktorit sipas kërkesave të ndryshme të pjesëve mbrojtëse.
4.1.2 Mbrojtja nga rrezatimi termik i rezervuarit
Përbëhet nga katër shtresa rimeso, me një trashësi totale prej 5-20 cm. Shtresa e parë është bërë nga plastikë e përforcuar me fibra qelqi, me pluhur inorganik të shtuar me 2%.tokë e rrallëkomponime si mbushës për të bllokuar neutronet e shpejta dhe për të thithur neutronet e ngadalta; Shtresa e dytë dhe e tretë shtojnë grafit bori, polistiren dhe elementë të rrallë toke që përbëjnë 10% të sasisë totale të mbushësit në të parën për të bllokuar neutronet e energjisë së ndërmjetme dhe për të thithur neutronet termike; Shtresa e katërt përdor grafit në vend të fibrave të qelqit dhe shton 25%tokë e rrallëkomponime për të thithur neutronet termike.
4.1.3 Të tjerë
Duke aplikuartokë e rrallëVeshjet anti-rrezatim të tankeve, anijeve, strehimoreve dhe pajisjeve të tjera ushtarake mund të kenë një efekt anti-rrezatim.
4.2 Zbatimi në Teknologjinë Bërthamore
Tokë e rrallëoksid itriumimund të përdoret si një thithës i djegshëm për karburantin e uraniumit në reaktorët me ujë të valë (BWR). Ndër të gjithë elementët,gadoliniumka aftësinë më të fortë për të thithur neutronet, me afërsisht 4600 objektiva për atom. Çdo bërthamë natyralegadoliniumAtomi thith mesatarisht 4 neutrone para se të dështojë. Kur përzihet me uranium të zbërthyeshëm,gadoliniummund të nxisë djegien, të zvogëlojë konsumin e uraniumit dhe të rrisë prodhimin e energjisë.Oksid gadoliniuminuk prodhon deuterium të dëmshëm si karbidi i borit dhe mund të jetë i pajtueshëm si me karburantin e uraniumit ashtu edhe me materialin e tij të veshjes gjatë reaksioneve bërthamore. Avantazhi i përdorimitgadoliniumnë vend të borit është aigadoliniummund të përzihet direkt me uranium për të parandaluar zgjerimin e shufrave të karburantit bërthamor. Sipas statistikave, aktualisht ka 149 reaktorë bërthamorë të planifikuar në të gjithë botën, nga të cilët 115 reaktorë me ujë të presionuar përdorin metale të rralla tokësore.oksid gadoliniumi. Tokë e rrallësamarium, europium, dhedisprosiumjanë përdorur si thithës të neutroneve në kultivuesit e neutroneve.Tokë e rrallë itriumka një prerje të vogël tërthore kapëse në neutrone dhe mund të përdoret si material tubash për reaktorët e kripës së shkrirë. Fletë të holla me shtesatokë e rrallë gadoliniumdhedisprosiummund të përdoren si detektorë të fushës së neutroneve në inxhinierinë e hapësirës ajrore dhe industrisë bërthamore, sasi të vogla tëtokë e rrallëtuliumdheerbiummund të përdoren si materiale shënjestër për gjeneratorë neutronesh me tuba të mbyllura, dheoksid i rrallë i tokësQeramika metalike e europiumit dhe hekurit mund të përdoret për të bërë pllaka mbështetëse të përmirësuara të kontrollit të reaktorit.Tokë e rrallëgadoliniummund të përdoret gjithashtu si një shtesë veshjeje për të parandaluar rrezatimin e neutroneve, dhe automjete të blinduara të veshura me veshje speciale që përmbajnëoksid gadoliniumimund të parandalojë rrezatimin e neutroneve.Tokë e rrallë iterbiumpërdoret në pajisjet për matjen e gjeostresit të shkaktuar nga shpërthimet bërthamore nëntokësore. Kurzemër e rrallëorëiterbiumi nënshtrohet forcës, rezistenca rritet dhe ndryshimi në rezistencë mund të përdoret për të llogaritur presionin ndaj të cilit i nënshtrohet. Lidhjatokë e rrallë gadoliniumFleta e depozituar nga depozitimi i avullit dhe veshja e shkallëzuar me një element të ndjeshëm ndaj stresit mund të përdoret për të matur stresin e lartë bërthamor.
5, Zbatimi iTokë e rrallëMaterialet e magneteve të përhershme në teknologjinë moderne ushtarake
I/E/Të/Tëtokë e rrallëMateriali i magnetit të përhershëm, i cilësuar si brezi i ri i mbretërve magnetikë, njihet aktualisht si materiali i magnetit të përhershëm me performancën më të lartë gjithëpërfshirëse. Ai ka veti magnetike më shumë se 100 herë më të larta se çeliku magnetik i përdorur në pajisjet ushtarake në vitet 1970. Aktualisht, është bërë një material i rëndësishëm në teknologjinë moderne elektronike të komunikimit, i përdorur në tubat e valëve udhëtuese dhe qarkulluesit në satelitët artificialë të Tokës, radarët dhe fusha të tjera. Prandaj, ka rëndësi të konsiderueshme ushtarake.
SamariumiMagnetët e kobaltit dhe magnetët e hekurit dhe borit të neodimit përdoren për fokusimin e rrezeve të elektroneve në sistemet e drejtimit të raketave. Magnetët janë pajisjet kryesore të fokusimit për rrezet e elektroneve dhe transmetojnë të dhëna në sipërfaqen e kontrollit të raketës. Ka afërsisht 5-10 paund (2.27-4.54 kg) magnet në secilën pajisje të drejtimit të fokusimit të raketës. Përveç kësaj,tokë e rrallëMagnetët përdoren gjithashtu për të vënë në lëvizje motorët elektrikë dhe për të rrotulluar timonin e raketave të drejtuara. Përparësitë e tyre qëndrojnë në vetitë e tyre magnetike më të forta dhe në peshën më të lehtë krahasuar me magnetët origjinalë prej alumini, nikel-kobalti.
6. Zbatimi iTokë e rrallëMaterialet lazerike në teknologjinë moderne ushtarake
Lazeri është një lloj i ri burimi drite që ka monokromatizëm, drejtim dhe koherencë të mirë, dhe mund të arrijë shkëlqim të lartë. Lazeri dhetokë e rrallëmaterialet lazerike lindën njëkohësisht. Deri më tani, afërsisht 90% e materialeve lazerike përfshijnëmetale të rrallaPër shembull,itriumKristali i granatës së aluminit është një lazer i përdorur gjerësisht që mund të arrijë prodhim të vazhdueshëm të fuqisë së lartë në temperaturën e dhomës. Zbatimi i lazerëve në gjendje të ngurtë në ushtrinë moderne përfshin aspektet e mëposhtme.
6.1 Matja e distancës me lazer
I/E/Të/Tëneodimii dopuaritriumTelmetri lazer me granatë alumini i zhvilluar nga vende si Shtetet e Bashkuara, Britania, Franca dhe Gjermania mund të matë distanca deri në 4000 deri në 20000 metra me një saktësi prej 5 metrash. Sistemet e armëve si MI amerikan, Leopard II i Gjermanisë, Leclerc i Francës, Type 90 i Japonisë, Meka i Izraelit dhe tanku më i fundit britanik Challenger 2 përdorin të gjitha këtë lloj telmetri lazer. Aktualisht, disa vende po zhvillojnë një brez të ri telmetri lazer të ngurtë për sigurinë e syve të njeriut, me një gamë gjatësi vale pune prej 1.5-2.1 μ M. Telmetri lazer i dorës është zhvilluar duke përdorurholmiumi dopuaritriumlazerë fluoridi litiumi në Shtetet e Bashkuara dhe Mbretërinë e Bashkuar, me një gjatësi vale pune prej 2.06 μ M, që shtrihen deri në 3000 m. Shtetet e Bashkuara kanë bashkëpunuar gjithashtu me kompani ndërkombëtare lazerësh për të zhvilluar një lazer të dopuar me erbiumitriumLazer me fluor litiumi me një gjatësi vale prej 1.73 μ M, telemetër lazer dhe i pajisur rëndë me trupa. Gjatësia e valës lazer e telemetrit ushtarak të Kinës është 1.06 μ M, duke filluar nga 200 deri në 7000 m. Kina merr të dhëna të rëndësishme nga teodolitet televizive me lazer në matjet e distancës së objektivit gjatë lëshimit të raketave me rreze të gjatë veprimi, raketave dhe satelitëve eksperimentalë të komunikimit.
6.2 Udhëzim me lazer
Bombat e drejtuara me lazer përdorin lazerë për drejtimin terminal. Lazeri Nd · YAG, i cili lëshon dhjetëra pulse në sekondë, përdoret për të rrezatuar lazerin e synuar. Pulset janë të koduara dhe pulset e dritës mund të vetë-drejtojnë përgjigjen e raketës, duke parandaluar kështu ndërhyrjen nga lëshimi i raketës dhe pengesat e vendosura nga armiku. Bomba planer GBV-15 e ushtrisë amerikane, e njohur edhe si "bomba e shkathët". Në mënyrë të ngjashme, mund të përdoret edhe për të prodhuar predha të drejtuara me lazer.
6.3 Komunikimi me lazer
Përveç Nd · YAG, prodhimi i lazerit të litiumitneodimiKristali i fosfatit (LNP) është i polarizuar dhe i lehtë për t'u moduluar, duke e bërë atë një nga materialet më premtuese të mikrolazerit. Është i përshtatshëm si burim drite për komunikimin me fibra optike dhe pritet të aplikohet në optikën e integruar dhe komunikimin kozmik. Përveç kësaj,itriumKristali i vetëm i granatës së hekurit (Y3Fe5O12) mund të përdoret si pajisje të ndryshme me valë sipërfaqësore magnetostatike duke përdorur teknologjinë e integrimit të mikrovalëve, duke i bërë pajisjet të integruara dhe të miniaturizuara, dhe duke pasur zbatime të veçanta në kontrollin e largët të radarit, telemetrinë, navigimin dhe kundërmasat elektronike.
7. Zbatimi iTokë e rrallëMaterialet superpërçuese në teknologjinë moderne ushtarake
Kur një material i caktuar përjeton rezistencë zero nën një temperaturë të caktuar, kjo njihet si superpërçueshmëri, e cila është temperatura kritike (Tc). Superpërçuesit janë një lloj materiali antimagnetik që spraps çdo përpjekje për të aplikuar një fushë magnetike nën temperaturën kritike, e njohur si efekti Meisner. Shtimi i elementëve të rrallë të tokës në materialet superpërçuese mund ta rrisë shumë temperaturën kritike Tc. Kjo nxit shumë zhvillimin dhe zbatimin e materialeve superpërçuese. Në vitet 1980, vendet e zhvilluara si Shtetet e Bashkuara dhe Japonia shtuan një sasi të caktuar tëoksid i rrallë i tokëstë tilla silantan, itrium,europium, dheerbiumndaj oksidit të bariumit dheoksid bakrikomponime, të cilat u përzien, u shtypën dhe u sinterizuan për të formuar materiale qeramike superpërçuese, duke e bërë zbatimin e gjerë të teknologjisë superpërçuese, veçanërisht në aplikimet ushtarake, më të gjerë.
7.1 Qarqet e integruara superpërçuese
Në vitet e fundit, jashtë vendit janë kryer kërkime mbi zbatimin e teknologjisë superpërçuese në kompjuterët elektronikë dhe janë zhvilluar qarqe të integruara superpërçuese duke përdorur materiale qeramike superpërçuese. Nëse ky lloj qarku i integruar përdoret për të prodhuar kompjuterë superpërçues, ai jo vetëm që do të jetë i vogël në madhësi, i lehtë në peshë dhe i përshtatshëm për t’u përdorur, por gjithashtu do të ketë një shpejtësi llogaritëse 10 deri në 100 herë më të shpejtë se kompjuterët gjysmëpërçues, me operacione me pikë lundruese që arrijnë 300 deri në 1 trilion herë në sekondë. Prandaj, ushtria amerikane parashikon që sapo të futen kompjuterët superpërçues, ata do të bëhen një "shumëzues" për efektivitetin luftarak të sistemit C1 në ushtri.
7.2 Teknologjia e eksplorimit magnetik superpërçues
Komponentët magnetikë të ndjeshëm të bërë nga materiale qeramike superpërçuese kanë një vëllim të vogël, duke e bërë të lehtë arritjen e integrimit dhe vendosjes në një grup. Ato mund të formojnë sisteme zbulimi me shumë kanale dhe shumë parametra, duke rritur shumë kapacitetin e informacionit të njësisë dhe duke përmirësuar shumë distancën e zbulimit dhe saktësinë e detektorit magnetik. Përdorimi i magnetometrave superpërçues jo vetëm që mund të zbulojë objektiva në lëvizje si tanke, automjete dhe nëndetëse, por edhe të matë madhësinë e tyre, duke çuar në ndryshime të rëndësishme në taktika dhe teknologji të tilla si lufta kundër tankeve dhe nëndetëseve.
Raportohet se Marina Amerikane ka vendosur të zhvillojë një satelit për teledeteksion duke përdorur këtëtokë e rrallëmaterial superpërçues për të demonstruar dhe përmirësuar teknologjinë tradicionale të teledeteksionit. Ky satelit i quajtur Observatori Detar i Imazheve të Tokës u lançua në vitin 2000.
8. Zbatimi iTokë e rrallëMaterialet gjigante magnetostriktive në teknologjinë moderne ushtarake
Tokë e rrallëMaterialet gjigante magnetostriktive janë një lloj i ri materiali funksional i zhvilluar rishtazi në fund të viteve 1980 jashtë vendit. Kryesisht i referohet përbërjeve të hekurit të tokës së rrallë. Ky lloj materiali ka një vlerë magnetostriktive shumë më të madhe se hekuri, nikeli dhe materiale të tjera, dhe koeficienti i tij magnetostriktiv është rreth 102-103 herë më i lartë se ai i materialeve të përgjithshme magnetostriktive, prandaj quhet material i madh ose gjigant magnetostriktiv. Midis të gjitha materialeve komerciale, materialet gjigante magnetostriktive të tokës së rrallë kanë vlerën më të lartë të tendosjes dhe energjinë nën veprimin fizik. Sidomos me zhvillimin e suksesshëm të lidhjes magnetostriktive Terfenol-D, është hapur një epokë e re e materialeve magnetostriktive. Kur Terfenol-D vendoset në një fushë magnetike, ndryshimi i madhësisë së tij është më i madh se ai i materialeve të zakonshme magnetike, gjë që mundëson arritjen e disa lëvizjeve mekanike precize. Aktualisht, përdoret gjerësisht në fusha të ndryshme, nga sistemet e karburantit, kontrolli i valvulave të lëngjeve, mikropozicionimi te aktivizuesit mekanikë për teleskopët hapësinorë dhe rregullatorët e krahëve të avionëve. Zhvillimi i teknologjisë së materialit Terfenol-D ka bërë përparim të madh në teknologjinë e konvertimit elektromekanik. Dhe ka luajtur një rol të rëndësishëm në zhvillimin e teknologjisë së përparuar, teknologjisë ushtarake dhe modernizimin e industrive tradicionale. Zbatimi i materialeve magnetostriktive të metaleve të rralla në ushtrinë moderne përfshin kryesisht aspektet e mëposhtme:
8.1 Sonar
Frekuenca e përgjithshme e emetimit të sonarit është mbi 2 kHz, por sonari me frekuencë të ulët nën këtë frekuencë ka avantazhet e tij të veçanta: sa më e ulët të jetë frekuenca, aq më i vogël është dobësimi, aq më larg përhapet vala e zërit dhe aq më pak ndikohet mbrojtja nënujore nga jehona. Sonarët e bërë nga materiali Terfenol-D mund të përmbushin kërkesat e fuqisë së lartë, vëllimit të vogël dhe frekuencës së ulët, kështu që ato janë zhvilluar me shpejtësi.
8.2 Transduktorë elektrikë mekanikë
Përdoret kryesisht për pajisje të vogla me veprim të kontrolluar - aktuatorë. Përfshirë saktësinë e kontrollit që arrin nivelin e nanometrit, si dhe servopompat, sistemet e injektimit të karburantit, frenat, etj. Përdoret për makina ushtarake, avionë ushtarakë dhe anije kozmike, robotë ushtarakë, etj.
8.3 Sensorë dhe pajisje elektronike
Të tilla si magnetometra xhepi, sensorë për zbulimin e zhvendosjes, forcës dhe nxitimit, dhe pajisje të akordueshme të valëve akustike sipërfaqësore. Këto të fundit përdoren për sensorë faze në miniera, sonar dhe komponentë ruajtjeje në kompjuterë.
9. Materiale të tjera
Materiale të tjera si p.sh.tokë e rrallëmateriale lumineshente,tokë e rrallëmateriale për ruajtjen e hidrogjenit, materiale magnetoreziste gjigante të tokës së rrallë,tokë e rrallëmateriale magnetike për ftohje, dhetokë e rrallëMaterialet magneto-optike të ruajtjes janë aplikuar me sukses në ushtrinë moderne, duke përmirësuar shumë efektivitetin luftarak të armëve moderne. Për shembull,tokë e rrallëMaterialet lumineshente janë aplikuar me sukses në pajisjet e shikimit natën. Në pasqyrat e shikimit natën, fosforët e tokës së rrallë i shndërrojnë fotonet (energjinë e dritës) në elektrone, të cilat përforcohen përmes miliona vrimave të vogla në planin e mikroskopit me fibra optike, duke reflektuar para dhe mbrapa nga muri, duke çliruar më shumë elektrone. Disa fosforë të tokës së rrallë në fundin e bishtit i shndërrojnë elektronet përsëri në fotone, kështu që imazhi mund të shihet me një okular. Ky proces është i ngjashëm me atë të një ekrani televiziv, kutokë e rrallëPluhuri fluoreshent lëshon një imazh me ngjyra të caktuara në ekran. Industria amerikane zakonisht përdor pentoksid niobiumi, por që sistemet e shikimit natën të kenë sukses, elementi i rrallë i tokëslantanështë një komponent thelbësor. Në Luftën e Gjirit, forcat shumëkombëshe përdorën këto syze shikimi natën për të vëzhguar objektivat e ushtrisë irakiane herë pas here, në këmbim të një fitoreje të vogël.
10. Përfundim
Zhvillimi itokë e rrallëIndustria ka promovuar në mënyrë efektive përparimin gjithëpërfshirës të teknologjisë moderne ushtarake, dhe përmirësimi i teknologjisë ushtarake ka nxitur gjithashtu zhvillimin e begatë tëtokë e rrallëindustri. Unë besoj se me përparimin e shpejtë të shkencës dhe teknologjisë botërore,tokë e rrallëProduktet do të luajnë një rol më të madh në zhvillimin e teknologjisë moderne ushtarake me funksionet e tyre të veçanta dhe do të sjellin përfitime të mëdha ekonomike dhe të jashtëzakonshme sociale përtokë e rrallëvetë industria.
Koha e postimit: 29 nëntor 2023