La aplicación de materiales de tierras raras en la tecnología militar moderna

Tierras extrañas,Conocido como el "tesoro" de nuevos materiales, como material funcional especial, puede mejorar en gran medida la calidad y el rendimiento de otros productos, y se conoce como las "vitaminas" de la industria moderna.No sólo se utilizan ampliamente en industrias tradicionales como la metalurgia, la petroquímica, la vitrocerámica, el hilado de lana, el cuero y la agricultura, sino que también desempeñan un papel indispensable en materiales como la fluorescencia, el magnetismo, el láser, la comunicación por fibra óptica, el almacenamiento de energía de hidrógeno, superconductividad, etc. Afecta directamente la velocidad y el nivel de desarrollo de las industrias emergentes de alta tecnología, como la industria de instrumentos ópticos, electrónica, aeroespacial y nuclear.Estas tecnologías se han aplicado con éxito en la tecnología militar, promoviendo en gran medida el desarrollo de la tecnología militar moderna.

El papel especial desempeñado portierra extrañaLos nuevos materiales en la tecnología militar moderna han atraído gran atención por parte de gobiernos y expertos de varios países, por ejemplo, han sido catalogados como un elemento clave en el desarrollo de industrias de alta tecnología y tecnología militar por departamentos relevantes de países como Estados Unidos y Japón.

Una breve introducción aTierra extrañas y su relación con el ejército y la defensa nacional
Estrictamente hablando, todos los elementos de tierras raras tienen ciertas aplicaciones militares, pero el papel más crítico que desempeñan en la defensa nacional y los campos militares debería ser en aplicaciones como alcance láser, guía láser y comunicación láser.

La aplicación detierra extrañaacero ytierra extrañahierro dúctil en la tecnología militar moderna

1.1 Aplicación deTierra extrañaEl acero en la tecnología militar moderna

La función incluye dos aspectos: purificación y aleación, principalmente desulfuración, desoxidación y eliminación de gases, eliminando la influencia de impurezas dañinas de bajo punto de fusión, refinando el grano y la estructura, afectando el punto de transición de fase del acero y mejorando su templabilidad y propiedades mecánicas.El personal de ciencia y tecnología militar ha desarrollado muchos materiales de tierras raras adecuados para su uso en armas utilizando las propiedades detierra extraña.

1.1.1 Acero de armadura

Ya a principios de la década de 1960, la industria armamentista de China comenzó a investigar la aplicación de tierras raras en acero para armaduras y acero para armas, y sucesivamente produjotierra extrañaAcero blindado como 601, 603 y 623, marcando el comienzo de una nueva era de materias primas clave para la producción de tanques en China basada en la producción nacional.

1.1.2Tierra extrañaacero carbono

A mediados de la década de 1960, China añadió un 0,05%.tierra extrañaelementos a cierto acero al carbono de alta calidad para producirtierra extrañaacero carbono.El valor de impacto lateral de este acero de tierras raras aumenta entre un 70 % y un 100 % en comparación con el acero al carbono original, y el valor de impacto a -40 ℃ casi se duplica.La vaina de gran diámetro hecha de este acero ha demostrado mediante pruebas de tiro en el campo de tiro que cumple plenamente con los requisitos técnicos.Actualmente, China lo ha finalizado y puesto en producción, haciendo realidad su deseo de larga data de reemplazar el cobre por acero en el material de los cartuchos.

1.1.3 Acero de tierras raras con alto contenido de manganeso y acero fundido de tierras raras

Tierra extrañaEl acero con alto contenido de manganeso se utiliza para fabricar placas de orugas para tanques, mientras quetierra extrañaEl acero fundido se utiliza para fabricar alas de cola, frenos de boca y componentes estructurales de artillería para proyectiles perforadores de alta velocidad.Esto puede reducir los pasos de procesamiento, mejorar la utilización del acero y lograr indicadores tácticos y técnicos.

1.2 Aplicación del hierro fundido nodular de tierras raras en la tecnología militar moderna

En el pasado, los materiales de los proyectiles de la cámara delantera de China estaban hechos de hierro fundido semirrígido hecho de arrabio de alta calidad mezclado con entre un 30% y un 40% de chatarra de acero.Debido a su baja resistencia, alta fragilidad, fragmentación efectiva baja y no afilada después de la explosión y débil poder letal, el desarrollo de cuerpos de proyectiles con cámara delantera alguna vez estuvo restringido.Desde 1963, se han fabricado proyectiles de mortero de varios calibres utilizando hierro dúctil de tierras raras, lo que aumentó sus propiedades mecánicas entre 1 y 2 veces, multiplicó el número de fragmentos efectivos y afiló los bordes de los fragmentos, aumentando considerablemente su poder letal.Los proyectiles de combate de cierto tipo de proyectiles de cañón y de campaña fabricados con este material en nuestro país tienen un número efectivo de fragmentación ligeramente mejor y un radio de destrucción denso que los proyectiles de acero.

La aplicación de no ferrosos.aleación de tierras rarass como el magnesio y el aluminio en la tecnología militar moderna

Tierras extrañasTienen alta actividad química y grandes radios atómicos.Cuando se agregan a metales no ferrosos y sus aleaciones, pueden refinar el tamaño del grano, prevenir la segregación, eliminar gases, impurezas y purificar, y mejorar la estructura metalográfica, logrando así objetivos integrales como mejorar las propiedades mecánicas, las propiedades físicas y el rendimiento del procesamiento.Los trabajadores de materiales nacionales y extranjeros han utilizado las propiedades detierras extrañasdesarrollar nuevostierra extrañaaleaciones de magnesio, aleaciones de aluminio, aleaciones de titanio y aleaciones de alta temperatura.Estos productos se han utilizado ampliamente en tecnologías militares modernas, como aviones de combate, aviones de asalto, helicópteros, vehículos aéreos no tripulados y satélites de misiles.

2.1Tierra extrañaaleación de magnesio

Tierra extrañaLas aleaciones de magnesio tienen una alta resistencia específica, pueden reducir el peso de las aeronaves, mejorar el rendimiento táctico y tienen amplias perspectivas de aplicación.Eltierra extrañaLas aleaciones de magnesio desarrolladas por China Aviation Industry Corporation (en lo sucesivo, AVIC) incluyen alrededor de 10 grados de aleaciones de magnesio fundidas y aleaciones de magnesio deformadas, muchas de las cuales se han utilizado en la producción y tienen una calidad estable.Por ejemplo, la aleación de magnesio fundido ZM 6 con neodimio, un metal de tierras raras como aditivo principal, se ha ampliado para usarse en piezas importantes como carcasas de reducción trasera de helicópteros, nervaduras de alas de caza y placas de presión de plomo de rotor para generadores de 30 kW.La aleación de magnesio de alta resistencia BM25, de tierras raras, desarrollada conjuntamente por China Aviation Corporation y Nonferrous Metals Corporation, ha reemplazado algunas aleaciones de aluminio de resistencia media y se ha aplicado en aviones de impacto.

2.2Tierra extrañaaleación de titanio

A principios de la década de 1970, el Instituto de Materiales Aeronáuticos de Beijing (denominado el Instituto) reemplazó parte del aluminio y el silicio pormetal de tierras raras cerio (Ce) en aleaciones de titanio Ti-A1-Mo, limitando la precipitación de fases frágiles y mejorando la resistencia al calor y la estabilidad térmica de la aleación.Sobre esta base, se desarrolló una aleación de titanio de alta temperatura y alto rendimiento ZT3 que contiene cerio.En comparación con aleaciones internacionales similares, tiene ciertas ventajas en cuanto a resistencia al calor, resistencia y rendimiento del proceso.La carcasa del compresor fabricada con él se utiliza para el motor W PI3 II, reduciendo el peso de cada avión en 39 kg y aumentando la relación empuje-peso en un 1,5%.Además, los pasos de procesamiento se reducen en aproximadamente un 30 %, lo que logra importantes beneficios técnicos y económicos, llenando el vacío del uso de carcasas de titanio fundido para motores de aviación en China en condiciones de 500 ℃.Las investigaciones han demostrado que existen pequeñasóxido de ceriopartículas en la microestructura de la aleación ZT3 que contienecerio.CerioCombina una porción de oxígeno en la aleación para formar un material refractario y de alta dureza.óxido de tierras rarasmaterial, Ce2O3.Estas partículas dificultan el movimiento de las dislocaciones durante la deformación de la aleación, mejorando el rendimiento de la aleación a altas temperaturas.Ceriocaptura algunas impurezas del gas (especialmente en los límites de los granos), lo que puede fortalecer la aleación manteniendo una buena estabilidad térmica.Este es el primer intento de aplicar la teoría del fortalecimiento del punto de soluto difícil en la fundición de aleaciones de titanio.Además, después de años de investigación, el Instituto de Materiales de Aviación ha desarrollado sistemas estables y económicos.óxido de itriomateriales de arena y polvo en el proceso de fundición de precisión de solución de aleación de titanio, utilizando tecnología especial de tratamiento de mineralización.Ha alcanzado buenos niveles de gravedad específica, dureza y estabilidad del líquido de titanio.En términos de ajuste y control del rendimiento de la lechada de cáscara, ha demostrado una mayor superioridad.La ventaja destacada de utilizar una capa de óxido de itrio para fabricar piezas fundidas de titanio es que, en condiciones en las que la calidad y el nivel de proceso de las piezas fundidas son comparables a los del proceso de capa superficial de tungsteno, es posible fabricar piezas fundidas de aleación de titanio que son más delgadas que las del proceso de capa superficial de tungsteno.En la actualidad, este proceso se ha utilizado ampliamente en la fabricación de diversos aviones, motores y piezas fundidas civiles.

2.3Tierra extrañaaleación de aluminio

La aleación de aluminio fundido resistente al calor HZL206 que contiene tierras raras desarrollada por AVIC tiene propiedades mecánicas superiores a alta temperatura y temperatura ambiente en comparación con las aleaciones que contienen níquel en el extranjero, y ha alcanzado el nivel avanzado de aleaciones similares en el extranjero.Ahora se utiliza como válvula resistente a la presión para helicópteros y aviones de combate con una temperatura de trabajo de 300 ℃, reemplazando las aleaciones de acero y titanio.Peso estructural reducido y se ha puesto en producción en masa.La resistencia a la tracción detierra extrañaLa aleación hipereutéctica de aluminio y silicio ZL117 a 200-300 ℃ es más alta que la de las aleaciones de pistón de Alemania Occidental KS280 y KS282.Su resistencia al desgaste es 4-5 veces mayor que la de las aleaciones de pistón ZL108 de uso común, con un pequeño coeficiente de expansión lineal y buena estabilidad dimensional.Se ha utilizado en accesorios de aviación, compresores de aire KY-5, KY-7 y pistones de motores de modelos de aviación.La suma detierra extrañaelementos a las aleaciones de aluminio mejora significativamente la microestructura y las propiedades mecánicas.El mecanismo de acción de los elementos de tierras raras en las aleaciones de aluminio es formar una distribución dispersa, y los pequeños compuestos de aluminio desempeñan un papel importante en el fortalecimiento de la segunda fase;La suma detierra extrañalos elementos desempeñan un papel en la desgasificación y purificación, reduciendo así el número de poros de la aleación y mejorando su rendimiento;Tierra extrañalos compuestos de aluminio, como núcleos cristalinos heterogéneos para refinar granos y fases eutécticas, también son un tipo de modificador;Las tierras raras favorecen la formación y el refinamiento de fases ricas en hierro, reduciendo sus efectos nocivos.α—La cantidad de hierro en solución sólida en A1 disminuye con el aumento detierra extrañaAdemás, lo que también es beneficioso para mejorar la resistencia y la plasticidad.

La aplicación detierra extrañaMateriales de combustión en la tecnología militar moderna.

3.1 Purometales de tierras raras

Purometales de tierras raras, debido a sus propiedades químicas activas, son propensos a reaccionar con oxígeno, azufre y nitrógeno para formar compuestos estables.Cuando se someten a fricción e impacto intensos, las chispas pueden encender materiales inflamables.Por ello, ya en 1908 se convirtió en pedernal.Se ha descubierto que entre los 17tierra extrañaelementos, seis elementos incluidoscerio, lantano, neodimio, praseodimio, samario, yitriotienen un rendimiento particularmente bueno ante incendios provocados.La gente ha convertido las propiedades incendiarias de rson metales terrestresen varios tipos de armas incendiarias, como el misil estadounidense Mark 82 de 227 kg, que utilizametal de tierras rarasrevestimiento, que no sólo produce efectos explosivos mortales sino también efectos de incendio provocado.La ojiva del cohete estadounidense aire-tierra "Damping Man" está equipada con 108 varillas cuadradas de metales de tierras raras como revestimientos, que reemplazan algunos fragmentos prefabricados.Las pruebas de voladura estática han demostrado que su capacidad para encender combustible de aviación es un 44% mayor que la de los no revestidos.

3.2 Mixtometal de tierras rarass

Debido al alto precio del puro.metales de tierras raras,varios países utilizan ampliamente compuestos económicosmetal de tierras rarass en armas de combustión.el compuestometal de tierras rarasEl agente de combustión se carga en la carcasa metálica a alta presión, con una densidad del agente de combustión de (1,9 ~ 2,1) × 103 kg/m3, velocidad de combustión de 1,3-1,5 m/s, diámetro de la llama de aproximadamente 500 mm, temperatura de la llama de hasta 1715-2000℃.Después de la combustión, la duración del calentamiento del cuerpo incandescente es superior a 5 minutos.Durante la Guerra de Vietnam, el ejército estadounidense lanzó una granada incendiaria de 40 mm utilizando un lanzador, y el revestimiento de encendido del interior estaba hecho de una mezcla de metales de tierras raras.Después de que el proyectil explota, cada fragmento con un revestimiento de ignición puede encender el objetivo.En ese momento, la producción mensual de la bomba alcanzó los 200.000 cartuchos, con un máximo de 260.000 cartuchos.

3.3Tierra extrañaaleaciones de combustión

Atierra extrañaLa aleación de combustión que pesa 100 g puede formar de 200 a 3000 chispas con un área de cobertura grande, lo que equivale al radio de destrucción de los proyectiles perforantes y perforantes.Por lo tanto, el desarrollo de municiones multifuncionales con poder de combustión se ha convertido en una de las principales direcciones del desarrollo de municiones en el país y en el extranjero.Para los proyectiles perforantes y perforantes, su desempeño táctico requiere que después de penetrar el blindaje del tanque enemigo, también puedan encender su combustible y municiones para destruir completamente el tanque.En el caso de las granadas, es necesario encender suministros militares e instalaciones estratégicas dentro de su campo de acción.Se informa que una bomba incendiaria de plástico de tierras raras fabricada en los Estados Unidos tiene un cuerpo hecho de nailon reforzado con fibra de vidrio y un núcleo de aleación mixta de tierras raras, que se utiliza para tener mejores efectos contra objetivos que contienen combustible de aviación y materiales similares.

Aplicación de 4Tierra extrañaMateriales en Protección Militar y Tecnología Nuclear

4.1 Aplicación en tecnología de protección militar

Los elementos de tierras raras tienen propiedades resistentes a la radiación.El Centro Nacional de Secciones Transversales de Neutrones de Estados Unidos utilizó materiales poliméricos como sustrato y fabricó dos tipos de placas de 10 mm de espesor con o sin adición de elementos de tierras raras para pruebas de protección radiológica.Los resultados muestran que el efecto de blindaje térmico de neutrones detierra extrañaLos materiales poliméricos son 5-6 veces mejores que los detierra extrañaMateriales poliméricos libres.Los materiales de tierras raras con elementos añadidos comosamario, europio, gadolinio, disprosio, etc. tienen la sección transversal de absorción de neutrones más alta y tienen un buen efecto en la captura de neutrones.En la actualidad, las principales aplicaciones de los materiales antirradiación de tierras raras en la tecnología militar incluyen los siguientes aspectos.

4.1.1 Blindaje contra la radiación nuclear

Estados Unidos utiliza 1% de boro y 5% de elementos de tierras rarasgadolinio, samario, ylantanopara fabricar un hormigón resistente a la radiación de 600 m de espesor para proteger fuentes de neutrones de fisión en reactores de piscinas.Francia ha desarrollado un material de protección radiológica de tierras raras añadiendo boruros,tierra extrañacompuestos, oaleaciones de tierras rarasal grafito como sustrato.Se requiere que el relleno de este material de protección compuesto se distribuya uniformemente y se convierta en piezas prefabricadas, que se colocan alrededor del canal del reactor de acuerdo con los diferentes requisitos de las piezas de protección.

4.1.2 Blindaje contra la radiación térmica del tanque

Consta de cuatro capas de chapa, con un espesor total de 5-20 cm.La primera capa está hecha de plástico reforzado con fibra de vidrio, al que se le ha añadido un 2% de polvo inorgánico.tierra extrañacompuestos como cargas para bloquear neutrones rápidos y absorber neutrones lentos;La segunda y tercera capa agregan grafito de boro, poliestireno y elementos de tierras raras que representan el 10% de la cantidad total de relleno a la primera para bloquear neutrones de energía intermedia y absorber neutrones térmicos;La cuarta capa utiliza grafito en lugar de fibra de vidrio y añade un 25%tierra extrañacompuestos para absorber neutrones térmicos.

4.1.3 Otros

Aplicandotierra extrañaLos revestimientos antirradiación para tanques, barcos, refugios y otros equipos militares pueden tener un efecto antiradiación.

4.2 Aplicación en tecnología nuclear

Tierra extrañaóxido de itrioSe puede utilizar como absorbente de combustible para combustible de uranio en reactores de agua en ebullición (BWR).Entre todos los elementos,gadoliniotiene la mayor capacidad para absorber neutrones, con aproximadamente 4600 objetivos por átomo.cada naturalgadolinioEl átomo absorbe un promedio de 4 neutrones antes de fallar.Cuando se mezcla con uranio fisionable,gadoliniopuede promover la combustión, reducir el consumo de uranio y aumentar la producción de energía.Óxido de gadoliniono produce deuterio como subproducto nocivo como el carburo de boro, y puede ser compatible tanto con el combustible de uranio como con su material de recubrimiento durante las reacciones nucleares.La ventaja de usargadolinioen lugar de boro es esegadolinioSe puede mezclar directamente con uranio para evitar la expansión de las barras de combustible nuclear.Según las estadísticas, actualmente hay en proyecto 149 reactores nucleares en todo el mundo, de los cuales 115 reactores de agua a presión utilizan tierras raras.óxido de gadolinio. Tierra extrañasamario, europio, ydisprosioSe han utilizado como absorbentes de neutrones en reproductores de neutrones.Tierra extraña itriotiene una pequeña sección transversal de captura de neutrones y puede usarse como material de tubería para reactores de sales fundidas.Láminas finas con añadidotierra extraña gadolinioydisprosioSe puede utilizar como detectores de campo de neutrones en la ingeniería de la industria aeroespacial y nuclear, pequeñas cantidades detierra extrañatulioyerbiose pueden utilizar como materiales objetivo para generadores de neutrones de tubo sellado, yóxido de tierras rarasLas cerámicas metálicas de hierro y europio se pueden utilizar para fabricar placas de soporte de control de reactor mejoradas.Tierra extrañagadolinioTambién se puede utilizar como aditivo de recubrimiento para prevenir la radiación de neutrones y vehículos blindados recubiertos con recubrimientos especiales que contienenóxido de gadoliniopuede prevenir la radiación de neutrones.Tierra extraña iterbiose utiliza en equipos para medir el geoestrés causado por explosiones nucleares subterráneas.Cuandoorejas rarashiterbiose somete a fuerza, la resistencia aumenta y el cambio en la resistencia se puede utilizar para calcular la presión a la que está sometido.Enlacetierra extraña gadolinioPara medir tensiones nucleares elevadas se puede utilizar una lámina depositada por deposición de vapor y un revestimiento escalonado con un elemento sensible a la tensión.

5, aplicación deTierra extrañaMateriales de imanes permanentes en la tecnología militar moderna

Eltierra extrañaEl material de imán permanente, aclamado como la nueva generación de reyes magnéticos, se conoce actualmente como el material de imán permanente de mayor rendimiento integral.Tiene propiedades magnéticas más de 100 veces superiores a las del acero magnético utilizado en equipos militares en la década de 1970.En la actualidad, se ha convertido en un material importante en la comunicación de tecnología electrónica moderna, utilizado en tubos de ondas viajeras y circuladores en satélites terrestres artificiales, radares y otros campos.Por tanto, tiene una importante importancia militar.

SamarioLos imanes de cobalto y los imanes de neodimio, hierro y boro se utilizan para enfocar el haz de electrones en los sistemas de guía de misiles.Los imanes son los principales dispositivos de enfoque de los haces de electrones y transmiten datos a la superficie de control del misil.Hay aproximadamente de 5 a 10 libras (2,27 a 4,54 kg) de imanes en cada dispositivo de guía de enfoque del misil.Además,tierra extrañaLos imanes también se utilizan para impulsar motores eléctricos y hacer girar el timón de misiles guiados.Sus ventajas radican en sus propiedades magnéticas más fuertes y su peso más ligero en comparación con los imanes originales de aluminio, níquel y cobalto.

6 .Aplicación deTierra extrañaMateriales láser en tecnología militar moderna

El láser es un nuevo tipo de fuente de luz que tiene buena monocromaticidad, direccionalidad y coherencia, y puede alcanzar un alto brillo.Láser ytierra extrañaLos materiales láser nacieron simultáneamente.Hasta ahora, aproximadamente el 90% de los materiales láser implicantierras extrañas.Por ejemplo,itrioEl cristal de granate de aluminio es un láser ampliamente utilizado que puede lograr una salida continua de alta potencia a temperatura ambiente.La aplicación de láseres de estado sólido en el ejército moderno incluye los siguientes aspectos.

6.1 Alcance láser

ElneodimiodopadoitrioEl telémetro láser de granate de aluminio desarrollado por países como Estados Unidos, Gran Bretaña, Francia y Alemania puede medir distancias de hasta 4000 a 20000 metros con una precisión de 5 metros.Los sistemas de armas como el MI estadounidense, el Leopard II de Alemania, el Leclerc de Francia, el Type 90 de Japón, el Mecca de Israel y el último tanque Challenger 2 desarrollado por los británicos utilizan este tipo de telémetro láser.Actualmente, algunos países están desarrollando una nueva generación de telémetros láser sólidos para la seguridad del ojo humano, con un rango de longitud de onda de trabajo de 1,5-2,1 μ M. Se han desarrollado telémetros láser portátiles utilizandoholmiodopadoitrioLáseres de fluoruro de litio en Estados Unidos y Reino Unido, con una longitud de onda de trabajo de 2,06 μ M, con un alcance de hasta 3000 m.Estados Unidos también ha colaborado con empresas internacionales de láser para desarrollar un dispositivo dopado con erbio.itrioLáser de fluoruro de litio con una longitud de onda de 1,73 μ M y telémetro láser fuertemente equipado con tropas.La longitud de onda del láser del telémetro militar de China es de 1,06 μ M y oscila entre 200 y 7000 m.China obtiene datos importantes de teodolitos de televisión láser en mediciones de alcance de objetivos durante el lanzamiento de cohetes de largo alcance, misiles y satélites de comunicaciones experimentales.

6.2 Guía láser

Las bombas guiadas por láser utilizan láseres como guía terminal.Para irradiar el láser objetivo se utiliza el láser Nd·YAG, que emite decenas de impulsos por segundo.Los pulsos están codificados y los pulsos de luz pueden autoguiar la respuesta del misil, evitando así la interferencia del lanzamiento del misil y los obstáculos colocados por el enemigo.La bomba planeadora militar estadounidense GBV-15, también conocida como "bomba diestra".De manera similar, también se puede utilizar para fabricar carcasas guiadas por láser.

6.3 Comunicación láser

Además de Nd·YAG, la salida láser de litioneodimioEl cristal de fosfato (LNP) está polarizado y es fácil de modular, lo que lo convierte en uno de los materiales microláser más prometedores.Es adecuado como fuente de luz para comunicación por fibra óptica y se espera que se aplique en óptica integrada y comunicación cósmica.Además,itrioEl monocristal de granate de hierro (Y3Fe5O12) se puede utilizar como varios dispositivos de ondas superficiales magnetostáticas utilizando tecnología de integración de microondas, integrando y miniaturizando los dispositivos y teniendo aplicaciones especiales en control remoto de radar, telemetría, navegación y contramedidas electrónicas.

7.La aplicación deTierra extrañaMateriales superconductores en la tecnología militar moderna

Cuando un determinado material experimenta resistencia cero por debajo de una determinada temperatura, se conoce como superconductividad, que es la temperatura crítica (Tc).Los superconductores son un tipo de material antimagnético que repele cualquier intento de aplicar un campo magnético por debajo de la temperatura crítica, conocido como efecto Meisner.Agregar elementos de tierras raras a materiales superconductores puede aumentar considerablemente la temperatura crítica Tc.Esto promueve enormemente el desarrollo y aplicación de materiales superconductores.En la década de 1980, los países desarrollados como Estados Unidos y Japón añadieron una cierta cantidad deóxido de tierras rarass comolantano, itrio,europio, yerbioal óxido de bario yóxido de cobrecompuestos, que se mezclaron, prensaron y sinterizaron para formar materiales cerámicos superconductores, lo que hizo que la aplicación generalizada de la tecnología superconductora, especialmente en aplicaciones militares, fuera más extensa.

7.1 Circuitos integrados superconductores

En los últimos años se han llevado a cabo investigaciones en el extranjero sobre la aplicación de la tecnología superconductora en computadoras electrónicas y se han desarrollado circuitos integrados superconductores utilizando materiales cerámicos superconductores.Si este tipo de circuito integrado se utiliza para fabricar computadoras superconductoras, no sólo será de tamaño pequeño, liviano y cómodo de usar, sino que también tendrá una velocidad de computación de 10 a 100 veces más rápida que las computadoras semiconductoras, con operaciones de punto flotante. alcanzando de 300 a 1 billón de veces por segundo.Por lo tanto, el ejército estadounidense predice que una vez que se introduzcan las computadoras superconductoras, se convertirán en un "multiplicador" de la efectividad de combate del sistema C1 en el ejército.

7.2 Tecnología de exploración magnética superconductora

Los componentes magnéticos sensibles hechos de materiales cerámicos superconductores tienen un volumen pequeño, lo que facilita su integración y disposición.Pueden formar sistemas de detección multicanal y multiparámetro, aumentando en gran medida la capacidad de información de la unidad y mejorando en gran medida la distancia de detección y la precisión del detector magnético.El uso de magnetómetros superconductores no sólo puede detectar objetivos en movimiento como tanques, vehículos y submarinos, sino también medir su tamaño, lo que lleva a cambios significativos en tácticas y tecnologías como la guerra antitanques y antisubmarina.

Se informa que la Marina de los EE. UU. ha decidido desarrollar un satélite de detección remota utilizando estetierra extrañamaterial superconductor para demostrar y mejorar la tecnología tradicional de detección remota.Este satélite llamado Observatorio Naval de Imágenes de la Tierra fue lanzado en el año 2000.

8.Aplicación deTierra extrañaMateriales magnetoestrictivos gigantes en tecnología militar moderna

Tierra extrañaLos materiales magnetoestrictivos gigantes son un nuevo tipo de material funcional desarrollado recientemente a finales de la década de 1980 en el extranjero.Refiriéndose principalmente a compuestos de hierro de tierras raras.Este tipo de material tiene un valor magnetoestrictivo mucho mayor que el hierro, el níquel y otros materiales, y su coeficiente magnetoestrictivo es aproximadamente 102-103 veces mayor que el de los materiales magnetoestrictivos generales, por lo que se denominan materiales magnetoestrictivos grandes o gigantes.Entre todos los materiales comerciales, los materiales magnetoestrictivos gigantes de tierras raras tienen el mayor valor de deformación y energía bajo acción física.Especialmente con el exitoso desarrollo de la aleación magnetoestrictiva Terfenol-D, se ha abierto una nueva era de materiales magnetoestrictivos.Cuando Terfenol-D se coloca en un campo magnético, su variación de tamaño es mayor que la de los materiales magnéticos ordinarios, lo que permite lograr algunos movimientos mecánicos de precisión.En la actualidad, se utiliza ampliamente en diversos campos, desde sistemas de combustible, control de válvulas de líquido, microposicionamiento hasta actuadores mecánicos para telescopios espaciales y reguladores de alas de aviones.El desarrollo de la tecnología de materiales Terfenol-D ha logrado avances revolucionarios en la tecnología de conversión electromecánica.Y ha desempeñado un papel importante en el desarrollo de tecnología de punta, tecnología militar y la modernización de industrias tradicionales.La aplicación de materiales magnetoestrictivos de tierras raras en el ejército moderno incluye principalmente los siguientes aspectos:

8.1 Sonda

La frecuencia de emisión general del sonar está por encima de 2 kHz, pero el sonar de baja frecuencia por debajo de esta frecuencia tiene sus ventajas especiales: cuanto menor es la frecuencia, menor es la atenuación, más lejos se propaga la onda sonora y menos afectado es el blindaje del eco submarino.Los sonares fabricados con material Terfenol-D pueden cumplir con los requisitos de alta potencia, pequeño volumen y baja frecuencia, por lo que se han desarrollado rápidamente.

8.2 Transductores electromecánicos

Se utiliza principalmente para pequeños dispositivos de acción controlada: actuadores.Incluyendo una precisión de control que alcanza el nivel nanométrico, así como servobombas, sistemas de inyección de combustible, frenos, etc. Se utiliza para automóviles militares, aviones y naves espaciales militares, robots militares, etc.

8.3 Sensores y dispositivos electrónicos

Como magnetómetros de bolsillo, sensores para detectar desplazamiento, fuerza y ​​aceleración, y dispositivos de ondas acústicas de superficie sintonizables.Este último se utiliza para sensores de fase en minas, sonares y componentes de almacenamiento en computadoras.

9. Otros materiales

Otros materiales comotierra extrañamateriales luminiscentes,tierra extrañamateriales de almacenamiento de hidrógeno, materiales magnetorresistivos gigantes de tierras raras,tierra extrañamateriales de refrigeración magnéticos, ytierra extrañaTodos los materiales de almacenamiento magnetoópticos se han aplicado con éxito en el ejército moderno, mejorando enormemente la eficacia de combate de las armas modernas.Por ejemplo,tierra extrañaLos materiales luminiscentes se han aplicado con éxito a dispositivos de visión nocturna.En los espejos de visión nocturna, los fósforos de tierras raras convierten los fotones (energía luminosa) en electrones, que se realzan a través de millones de pequeños agujeros en el plano del microscopio de fibra óptica, reflejándose hacia adelante y hacia atrás desde la pared, liberando más electrones.Algunos fósforos de tierras raras en el extremo de la cola convierten los electrones nuevamente en fotones, por lo que la imagen se puede ver con un ocular.Este proceso es similar al de una pantalla de televisión, dondetierra extrañaEl polvo fluorescente emite una imagen en color determinada en la pantalla.La industria estadounidense suele utilizar pentóxido de niobio, pero para que los sistemas de visión nocturna tengan éxito, se necesita el elemento de tierras raras.lantanoes un componente crucial.En la Guerra del Golfo, las fuerzas multinacionales utilizaron estas gafas de visión nocturna para observar una y otra vez los objetivos del ejército iraquí, a cambio de una pequeña victoria.

10 .Conclusión

El desarrollo de latierra extrañaLa industria ha promovido efectivamente el progreso integral de la tecnología militar moderna, y la mejora de la tecnología militar también ha impulsado el próspero desarrollo de latierra extrañaindustria.Creo que con el rápido avance de la ciencia y la tecnología mundiales,tierra extrañaLos productos desempeñarán un papel más importante en el desarrollo de la tecnología militar moderna con sus funciones especiales y traerán enormes beneficios económicos y sociales sobresalientes altierra extrañaindustria misma.