Tanah jarang,Dikenal sebagai "harta karun" material baru, sebagai material fungsional khusus, dapat sangat meningkatkan kualitas dan kinerja produk lain, dan dikenal sebagai "vitamin" industri modern. Mereka tidak hanya digunakan secara luas dalam industri tradisional seperti metalurgi, petrokimia, keramik kaca, pemintalan wol, kulit, dan pertanian, tetapi juga memainkan peran yang sangat diperlukan dalam material seperti fluoresensi, magnet, laser, komunikasi serat optik, energi penyimpanan hidrogen, superkonduktivitas, dll., Secara langsung memengaruhi kecepatan dan tingkat perkembangan industri teknologi tinggi yang sedang berkembang seperti instrumen optik, elektronik, kedirgantaraan, dan industri nuklir. Teknologi ini telah berhasil diterapkan dalam teknologi militer, yang sangat mendorong perkembangan teknologi militer modern.
Peran khusus yang dimainkan olehtanah jarangMaterial baru dalam teknologi militer modern telah menarik perhatian tinggi dari pemerintah dan pakar berbagai negara, seperti tercantum sebagai elemen kunci dalam pengembangan industri teknologi tinggi dan teknologi militer oleh departemen terkait di berbagai negara seperti Amerika Serikat dan Jepang.
Pengantar Singkat Bahasa InggrisTanah Jarangdan Hubungannya dengan Pertahanan Militer dan Negara
Secara tegas, semua unsur tanah jarang memiliki aplikasi militer tertentu, tetapi peran paling krusial yang dimainkannya dalam pertahanan nasional dan bidang militer seharusnya berada pada aplikasi seperti pengukuran jarak dengan laser, pemanduan laser, dan komunikasi laser.
Penerapantanah jarangbaja dantanah jarangbesi ulet dalam teknologi militer modern
1.1 PenerapanTanah JarangBaja dalam Teknologi Militer Modern
Fungsinya meliputi dua aspek: pemurnian dan paduan, terutama desulfurisasi, deoksidasi, dan penghilangan gas, menghilangkan pengaruh pengotor berbahaya dengan titik leleh rendah, menyempurnakan butiran dan struktur, memengaruhi titik transisi fase baja, dan meningkatkan sifat pengerasan dan mekaniknya. Personel sains dan teknologi militer telah mengembangkan banyak bahan tanah jarang yang cocok untuk digunakan dalam senjata dengan memanfaatkan sifat-sifattanah jarang.
1.1.1 Baja lapis baja
Sejak awal tahun 1960-an, industri senjata Tiongkok mulai meneliti penerapan tanah jarang pada baja lapis baja dan baja senjata, dan secara berturut-turut memproduksitanah jarangbaja pelindung seperti 601, 603, dan 623, menandai dimulainya era baru bahan baku utama untuk produksi tank di Tiongkok berdasarkan produksi dalam negeri.
1.1.2Tanah jarangbaja karbon
Pada pertengahan tahun 1960-an, Tiongkok menambahkan 0,05%tanah jarangelemen untuk menghasilkan baja karbon berkualitas tinggi tertentutanah jarangbaja karbon. Nilai impak lateral baja tanah jarang ini meningkat 70% hingga 100% dibandingkan dengan baja karbon asli, dan nilai impak pada -40 ℃ hampir dua kali lipat. Wadah peluru berdiameter besar yang terbuat dari baja ini telah terbukti melalui uji tembak di lapangan tembak untuk sepenuhnya memenuhi persyaratan teknis. Saat ini, Tiongkok telah menyelesaikan dan mulai memproduksinya, mewujudkan keinginan lama Tiongkok untuk mengganti tembaga dengan baja dalam bahan peluru.
1.1.3 Baja tanah jarang dengan kadar mangan tinggi dan baja cor tanah jarang
Tanah jarangbaja mangan tinggi digunakan untuk memproduksi pelat lintasan tangki, sementaratanah jarangBaja cor digunakan untuk membuat sayap ekor, rem moncong, dan komponen struktural artileri untuk peluru penembus peluru berkecepatan tinggi. Hal ini dapat mengurangi langkah pemrosesan, meningkatkan pemanfaatan baja, dan mencapai indikator taktis dan teknis.
1.2 Aplikasi Besi Cor Nodular Tanah Jarang dalam Teknologi Militer Modern
Di masa lalu, bahan proyektil ruang depan Tiongkok terbuat dari besi cor semi-kaku yang terbuat dari besi kasar berkualitas tinggi yang dicampur dengan 30% hingga 40% baja bekas. Karena kekuatannya yang rendah, kerapuhan yang tinggi, fragmentasi efektif yang rendah dan tidak tajam setelah ledakan, dan daya bunuh yang lemah, pengembangan badan proyektil ruang depan pernah dibatasi. Sejak tahun 1963, berbagai kaliber peluru mortir telah diproduksi menggunakan besi ulet tanah jarang, yang telah meningkatkan sifat mekanisnya hingga 1-2 kali lipat, melipatgandakan jumlah fragmen efektif, dan menajamkan tepi fragmen, sehingga sangat meningkatkan daya bunuhnya. Peluru tempur dari jenis peluru meriam dan peluru senapan lapangan tertentu yang terbuat dari bahan ini di negara kita memiliki jumlah fragmentasi efektif dan radius pembunuhan yang sedikit lebih baik daripada peluru baja.
Aplikasi non ferrouspaduan tanah jarangseperti magnesium dan aluminium dalam teknologi militer modern
Tanah jarangmemiliki aktivitas kimia yang tinggi dan jari-jari atom yang besar. Bila ditambahkan ke logam non-ferrous dan paduannya, mereka dapat memperbaiki ukuran butiran, mencegah segregasi, menghilangkan gas, kotoran dan memurnikan, dan meningkatkan struktur metalografi, sehingga mencapai tujuan komprehensif seperti meningkatkan sifat mekanik, sifat fisik, dan kinerja pemrosesan. Pekerja material dalam dan luar negeri telah memanfaatkan sifat-sifattanah jaranguntuk mengembangkan barutanah jarangpaduan magnesium, paduan aluminium, paduan titanium, dan paduan suhu tinggi. Produk-produk ini telah banyak digunakan dalam teknologi militer modern seperti jet tempur, pesawat serbu, helikopter, kendaraan udara tak berawak, dan satelit rudal.
2.1Tanah jarangpaduan magnesium
Tanah jarangPaduan magnesium memiliki kekuatan spesifik yang tinggi, dapat mengurangi berat pesawat, meningkatkan kinerja taktis, dan memiliki prospek aplikasi yang luas.tanah jarangPaduan magnesium yang dikembangkan oleh China Aviation Industry Corporation (selanjutnya disebut AVIC) mencakup sekitar 10 jenis paduan magnesium cor dan paduan magnesium ulir, yang banyak di antaranya telah digunakan dalam produksi dan memiliki kualitas yang stabil. Misalnya, paduan magnesium cor ZM 6 dengan logam tanah jarang neodymium sebagai aditif utama telah diperluas untuk digunakan pada komponen penting seperti casing reduksi belakang helikopter, rusuk sayap pesawat tempur, dan pelat tekanan timah rotor untuk generator 30 kW. Paduan magnesium tanah jarang berkekuatan tinggi BM25 yang dikembangkan bersama oleh China Aviation Corporation dan Nonferrous Metals Corporation telah menggantikan beberapa paduan aluminium berkekuatan sedang dan telah diaplikasikan pada pesawat tempur antibenturan.
2.2Tanah jarangpaduan titanium
Pada awal tahun 1970-an, Institut Material Aeronautika Beijing (disebut sebagai Institut) mengganti sebagian aluminium dan silikon denganlogam tanah jarang cerium (Ce) dalam paduan titanium Ti-A1-Mo, membatasi presipitasi fase getas dan meningkatkan ketahanan panas dan stabilitas termal paduan. Atas dasar ini, paduan titanium cor suhu tinggi berkinerja tinggi ZT3 yang mengandung cerium dikembangkan. Dibandingkan dengan paduan internasional serupa, ia memiliki keunggulan tertentu dalam ketahanan panas, kekuatan, dan kinerja proses. Casing kompresor yang diproduksi dengannya digunakan untuk mesin W PI3 II, mengurangi berat setiap pesawat hingga 39 kg dan meningkatkan rasio dorong terhadap berat hingga 1,5%. Selain itu, langkah pemrosesan dikurangi sekitar 30%, mencapai manfaat teknis dan ekonomi yang signifikan, mengisi kesenjangan penggunaan casing titanium cor untuk mesin penerbangan di Tiongkok dalam kondisi 500 ℃. Penelitian telah menunjukkan bahwa ada sedikitcerium oksidapartikel dalam struktur mikro paduan ZT3 yang mengandungcerium.Seriummenggabungkan sebagian oksigen dalam paduan untuk membentuk paduan yang tahan api dan kerasoksida tanah jarangmaterial, Ce2O3. Partikel-partikel ini menghambat pergerakan dislokasi selama deformasi paduan, sehingga meningkatkan kinerja paduan pada suhu tinggi.Seriummenangkap beberapa kotoran gas (terutama pada batas butir), yang dapat memperkuat paduan sambil mempertahankan stabilitas termal yang baik. Ini adalah upaya pertama untuk menerapkan teori penguatan titik terlarut yang sulit dalam pengecoran paduan titanium. Selain itu, setelah bertahun-tahun penelitian, Aviation Materials Institute telah mengembangkan bahan yang stabil dan murahitrium oksidamaterial pasir dan bubuk dalam proses pengecoran presisi larutan paduan titanium, menggunakan teknologi perlakuan mineralisasi khusus. Telah mencapai tingkat yang baik dalam berat jenis, kekerasan, dan stabilitas terhadap cairan titanium. Dalam hal penyesuaian dan pengendalian kinerja bubur cangkang, telah menunjukkan keunggulan yang lebih besar. Keuntungan luar biasa dari penggunaan cangkang oksida itrium untuk memproduksi pengecoran titanium adalah, dalam kondisi di mana kualitas dan tingkat proses pengecoran sebanding dengan proses lapisan permukaan tungsten, dimungkinkan untuk memproduksi pengecoran paduan titanium yang lebih tipis daripada proses lapisan permukaan tungsten. Saat ini, proses ini telah banyak digunakan dalam pembuatan berbagai pesawat terbang, mesin, dan pengecoran sipil.
2.3Tanah jarangpaduan aluminium
Paduan aluminium cor tahan panas HZL206 yang mengandung tanah jarang yang dikembangkan oleh AVIC memiliki sifat mekanik suhu tinggi dan suhu ruangan yang lebih unggul dibandingkan dengan paduan yang mengandung nikel di luar negeri, dan telah mencapai tingkat lanjut dari paduan serupa di luar negeri. Sekarang digunakan sebagai katup tahan tekanan untuk helikopter dan jet tempur dengan suhu kerja 300 ℃, menggantikan baja dan paduan titanium. Mengurangi berat struktural dan telah diproduksi secara massal. Kekuatan tariktanah jarangPaduan aluminium silikon hipereutektik ZL117 pada suhu 200-300 ℃ lebih tinggi daripada paduan piston Jerman Barat KS280 dan KS282. Ketahanan ausnya 4-5 kali lebih tinggi daripada paduan piston ZL108 yang umum digunakan, dengan koefisien ekspansi linier yang kecil dan stabilitas dimensi yang baik. Telah digunakan dalam aksesori penerbangan KY-5, kompresor udara KY-7 dan piston mesin model penerbangan. Penambahantanah jarangunsur-unsur pada paduan aluminium secara signifikan meningkatkan struktur mikro dan sifat mekanik. Mekanisme kerja unsur tanah jarang pada paduan aluminium adalah membentuk distribusi yang tersebar, dan senyawa aluminium kecil memainkan peran penting dalam memperkuat fase kedua; Penambahantanah jarangelemen berperan dalam degassing dan pemurnian, sehingga mengurangi jumlah pori-pori dalam paduan dan meningkatkan kinerjanya;Tanah jarangsenyawa aluminium, sebagai inti kristal heterogen untuk menghaluskan butiran dan fase eutektik, juga merupakan jenis pengubah; Elemen tanah jarang mendorong pembentukan dan penyempurnaan fase kaya besi, mengurangi efek berbahayanya. α— Jumlah larutan padat besi dalam A1 berkurang seiring dengan peningkatantanah jarangSelain itu, juga bermanfaat untuk meningkatkan kekuatan dan plastisitas.
Penerapantanah jarangbahan pembakaran dalam teknologi militer modern
3.1 Murnilogam tanah jarang
Murnilogam tanah jarang, karena sifat kimianya yang aktif, cenderung bereaksi dengan oksigen, sulfur, dan nitrogen untuk membentuk senyawa yang stabil. Ketika mengalami gesekan dan benturan yang kuat, percikan api dapat menyulut bahan yang mudah terbakar. Oleh karena itu, sejak tahun 1908, ia dibuat menjadi batu api. Telah ditemukan bahwa di antara 17tanah jarangelemen, enam elemen termasukcerium, lantanum, neodimium, praseodimium, samaria, Danitriummemiliki kinerja pembakaran yang sangat baik. Orang-orang telah mengubah sifat pembakaran radalah logam tanahmenjadi berbagai jenis senjata pembakar, seperti rudal Mark 82 seberat 227 kg milik AS, yang menggunakanlogam tanah jaranglapisan, yang tidak hanya menghasilkan efek ledakan yang mematikan tetapi juga efek pembakaran. Hulu ledak roket udara-ke-darat "Damping Man" Amerika dilengkapi dengan 108 batang persegi logam tanah jarang sebagai lapisan, menggantikan beberapa pecahan prefabrikasi. Uji peledakan statis telah menunjukkan bahwa kemampuannya untuk menyalakan bahan bakar penerbangan adalah 44% lebih tinggi daripada yang tidak dilapisi.
3.2 Campuranlogam tanah jarangs
Karena harga yang tinggi dari bahan murnilogam tanah jarang,berbagai negara banyak menggunakan komposit murahlogam tanah jarangdalam senjata pembakaran. Kompositlogam tanah jarangAgen pembakaran dimuat ke dalam cangkang logam di bawah tekanan tinggi, dengan kepadatan agen pembakaran (1,9~2,1) × 103 kg/m3, kecepatan pembakaran 1,3-1,5 m/s, diameter nyala sekitar 500 mm, suhu nyala setinggi 1715-2000 ℃. Setelah pembakaran, durasi pemanasan badan pijar lebih lama dari 5 menit. Selama Perang Vietnam, militer AS meluncurkan granat pembakar 40mm menggunakan peluncur, dan lapisan pengapian di dalamnya terbuat dari logam tanah jarang campuran. Setelah proyektil meledak, setiap pecahan dengan lapisan pemantik dapat menyalakan target. Pada saat itu, produksi bom bulanan mencapai 200000 butir, dengan maksimum 260000 butir.
3.3Tanah jarangpaduan pembakaran
Atanah jarangPaduan pembakaran seberat 100 g dapat membentuk 200-3000 percikan dengan area cakupan yang besar, yang setara dengan radius pembunuhan peluru penusuk baja dan peluru penusuk baja. Oleh karena itu, pengembangan amunisi multifungsi dengan daya pembakaran telah menjadi salah satu arah utama pengembangan amunisi di dalam dan luar negeri. Untuk peluru penusuk baja dan peluru penusuk baja, kinerja taktisnya mengharuskan bahwa setelah menembus pelindung tank musuh, mereka juga dapat menyalakan bahan bakar dan amunisi mereka untuk menghancurkan tank sepenuhnya. Untuk granat, diperlukan untuk menyalakan persediaan militer dan fasilitas strategis dalam jarak pembunuhan mereka. Dilaporkan bahwa bom pembakar logam tanah jarang plastik yang dibuat di Amerika Serikat memiliki badan yang terbuat dari nilon yang diperkuat fiberglass dan inti paduan tanah jarang campuran, yang digunakan untuk memiliki efek yang lebih baik terhadap target yang mengandung bahan bakar penerbangan dan bahan serupa.
Aplikasi 4Tanah JarangMaterial dalam Perlindungan Militer dan Teknologi Nuklir
4.1 Aplikasi dalam Teknologi Perlindungan Militer
Unsur tanah jarang memiliki sifat tahan radiasi. Pusat Penampang Neutron Nasional di Amerika Serikat menggunakan bahan polimer sebagai substrat dan membuat dua jenis pelat dengan ketebalan 10 mm dengan atau tanpa penambahan unsur tanah jarang untuk pengujian proteksi radiasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa efek perisai neutron termaltanah jarangbahan polimer 5-6 kali lebih baik dari padatanah jarangbahan polimer bebas. Bahan tanah jarang dengan unsur tambahan sepertisamaria, eropa, gadolinium, disprosium, dll. memiliki penampang serapan neutron tertinggi dan memiliki efek yang baik dalam menangkap neutron. Saat ini, aplikasi utama bahan anti radiasi tanah jarang dalam teknologi militer meliputi aspek-aspek berikut.
4.1.1 Perisai radiasi nuklir
Amerika Serikat menggunakan 1% boron dan 5% unsur tanah jaranggadolinium, samaria, Danlantanumuntuk membuat beton tahan radiasi setebal 600m untuk melindungi sumber neutron fisi di reaktor kolam renang. Prancis telah mengembangkan bahan pelindung radiasi tanah jarang dengan menambahkan borida,tanah jarangsenyawa, ataupaduan tanah jaranguntuk grafit sebagai substrat. Pengisi bahan pelindung komposit ini harus didistribusikan secara merata dan dibuat menjadi bagian-bagian prefabrikasi, yang ditempatkan di sekitar saluran reaktor sesuai dengan kebutuhan bagian pelindung yang berbeda.
4.1.2 Perisai radiasi termal tangki
Terdiri dari empat lapisan veneer, dengan ketebalan total 5-20 cm. Lapisan pertama terbuat dari plastik yang diperkuat serat kaca, dengan bubuk anorganik yang ditambahkan 2%tanah jarangsenyawa sebagai pengisi untuk memblokir neutron cepat dan menyerap neutron lambat; Lapisan kedua dan ketiga menambahkan boron grafit, polistirena, dan elemen tanah jarang yang mencakup 10% dari jumlah total pengisi ke yang pertama untuk memblokir neutron energi menengah dan menyerap neutron termal; Lapisan keempat menggunakan grafit sebagai pengganti serat kaca, dan menambahkan 25%tanah jarangsenyawa untuk menyerap neutron termal.
4.1.3 Lainnya
Mendaftartanah jarangLapisan anti radiasi pada tank, kapal, tempat perlindungan, dan peralatan militer lainnya dapat memiliki efek anti radiasi.
4.2 Aplikasi dalam Teknologi Nuklir
Tanah jarangitrium oksidadapat digunakan sebagai penyerap bahan bakar uranium dalam reaktor air mendidih (BWR). Di antara semua elemen,gadoliniummemiliki kemampuan paling kuat untuk menyerap neutron, dengan sekitar 4600 target per atom. Setiap atom alamigadoliniumatom menyerap rata-rata 4 neutron sebelum kegagalan. Ketika dicampur dengan uranium yang dapat terbelah,gadoliniumdapat meningkatkan pembakaran, mengurangi konsumsi uranium, dan meningkatkan keluaran energi.Gadolinium oksidatidak menghasilkan produk sampingan deuterium yang berbahaya seperti boron karbida, dan dapat kompatibel dengan bahan bakar uranium dan bahan pelapisnya selama reaksi nuklir. Keuntungan menggunakangadoliniumbukannya boron itugadoliniumdapat dicampur langsung dengan uranium untuk mencegah pemuaian batang bahan bakar nuklir. Menurut statistik, saat ini terdapat 149 reaktor nuklir yang direncanakan di seluruh dunia, yang mana 115 reaktor air bertekanan menggunakan tanah jarang.gadolinium oksida. Tanah jarangsamaria, eropa, Dandisprosiumtelah digunakan sebagai penyerap neutron dalam pembiak neutron.Tanah jarang itriummemiliki penampang tangkapan neutron yang kecil dan dapat digunakan sebagai bahan pipa untuk reaktor garam cair. Foil tipis dengan tambahantanah jarang gadoliniumDandisprosiumdapat digunakan sebagai detektor medan neutron dalam teknik industri kedirgantaraan dan nuklir, sejumlah keciltanah jarangtuliumDanlogam beratdapat digunakan sebagai bahan target untuk generator neutron tabung tertutup, danoksida tanah jarangKeramik logam besi europium dapat digunakan untuk membuat pelat pendukung kontrol reaktor yang lebih baik.Tanah jaranggadoliniumjuga dapat digunakan sebagai aditif pelapis untuk mencegah radiasi neutron, dan kendaraan lapis baja dilapisi dengan lapisan khusus yang mengandunggadolinium oksidadapat mencegah radiasi neutron.Tanah jarang iterbiumdigunakan dalam peralatan untuk mengukur geostress yang disebabkan oleh ledakan nuklir bawah tanah. Ketikatanah jarangHiterbiumdikenakan gaya, resistansinya meningkat, dan perubahan resistansi dapat digunakan untuk menghitung tekanan yang dikenakan padanya. Menghubungkantanah jarang gadoliniumfoil yang diendapkan dengan cara pengendapan uap dan pelapisan bertingkat dengan elemen peka tegangan dapat digunakan untuk mengukur tegangan nuklir tinggi.
5,PenerapanTanah JarangBahan Magnet Permanen dalam Teknologi Militer Modern
Itutanah jarangBahan magnet permanen, yang dipuji sebagai raja magnet generasi baru, saat ini dikenal sebagai bahan magnet permanen dengan kinerja komprehensif tertinggi. Bahan ini memiliki sifat magnet lebih dari 100 kali lebih tinggi daripada baja magnet yang digunakan dalam peralatan militer pada tahun 1970-an. Saat ini, bahan ini telah menjadi bahan penting dalam komunikasi teknologi elektronik modern, digunakan dalam tabung gelombang berjalan dan sirkulator di satelit Bumi buatan, radar, dan bidang lainnya. Oleh karena itu, bahan ini memiliki signifikansi militer yang signifikan.
Samariamagnet kobalt dan magnet neodymium besi boron digunakan untuk pemfokusan berkas elektron dalam sistem pemandu rudal. Magnet merupakan perangkat pemfokus utama untuk berkas elektron dan mengirimkan data ke permukaan kendali rudal. Terdapat sekitar 5-10 pon (2,27-4,54 kg) magnet di setiap perangkat pemandu pemfokusan rudal. Selain itu,tanah jarangMagnet juga digunakan untuk menggerakkan motor listrik dan memutar kemudi peluru kendali. Keunggulannya terletak pada sifat magnetnya yang lebih kuat dan bobot yang lebih ringan dibandingkan dengan magnet aluminium nikel kobalt asli.
6.PenerapanTanah JarangBahan Laser dalam Teknologi Militer Modern
Laser adalah jenis sumber cahaya baru yang memiliki monokromatisitas, direksionalitas, dan koherensi yang baik, serta dapat mencapai kecerahan tinggi. Laser dantanah jarangbahan laser lahir secara bersamaan. Sejauh ini, sekitar 90% bahan laser melibatkantanah jarang. Misalnya,itriumKristal garnet aluminium merupakan laser yang banyak digunakan dan dapat menghasilkan daya tinggi secara terus-menerus pada suhu ruangan. Penerapan laser solid-state dalam militer modern mencakup aspek-aspek berikut.
6.1 Pengukuran jarak dengan laser
ItuneodimiumdibiusitriumPengukur jarak laser garnet aluminium yang dikembangkan oleh negara-negara seperti Amerika Serikat, Inggris, Prancis, dan Jerman dapat mengukur jarak hingga 4000 hingga 20000 meter dengan akurasi 5 meter. Sistem persenjataan seperti MI Amerika, Leopard II Jerman, Leclerc Prancis, Type 90 Jepang, Mecca Israel, dan tank Challenger 2 terbaru yang dikembangkan Inggris semuanya menggunakan jenis pengukur jarak laser ini. Saat ini, beberapa negara sedang mengembangkan generasi baru pengukur jarak laser padat untuk keselamatan mata manusia, dengan rentang panjang gelombang kerja 1,5-2,1 μ M. Pengukur jarak laser genggam telah dikembangkan menggunakanlogam muliadibiusitriumlaser lithium fluoride di Amerika Serikat dan Inggris, dengan panjang gelombang kerja 2,06 μ M, berkisar hingga 3000 m. Amerika Serikat juga telah bekerja sama dengan perusahaan laser internasional untuk mengembangkan laser erbium-dopeditriumlaser litium fluorida dengan panjang gelombang 1,73 μM merupakan laser pengintai jarak jauh dan diperlengkapi dengan pasukan. Panjang gelombang laser pengintai jarak jauh militer Tiongkok adalah 1,06 μM, berkisar antara 200 hingga 7000 m. Tiongkok memperoleh data penting dari teodolit televisi laser dalam pengukuran jarak target selama peluncuran roket jarak jauh, rudal, dan satelit komunikasi eksperimental.
6.2 Panduan laser
Bom berpemandu laser menggunakan laser untuk panduan terminal. Laser Nd · YAG, yang memancarkan puluhan pulsa per detik, digunakan untuk menyinari laser target. Pulsa dikodekan dan pulsa cahaya dapat memandu sendiri respons rudal, sehingga mencegah gangguan dari peluncuran rudal dan rintangan yang dipasang oleh musuh. Bom peluncur GBV-15 milik militer AS, juga dikenal sebagai "bom tangkas". Demikian pula, bom ini juga dapat digunakan untuk memproduksi peluru berpemandu laser.
6.3 Komunikasi laser
Selain Nd · YAG, keluaran laser lithiumneodimiumKristal fosfat (LNP) terpolarisasi dan mudah dimodulasi, menjadikannya salah satu bahan laser mikro yang paling menjanjikan. Cocok sebagai sumber cahaya untuk komunikasi serat optik dan diharapkan dapat diterapkan dalam optik terintegrasi dan komunikasi kosmik. Selain itu,itriumKristal tunggal garnet besi (Y3Fe5O12) dapat digunakan sebagai berbagai perangkat gelombang permukaan magnetostatik menggunakan teknologi integrasi gelombang mikro, membuat perangkat terintegrasi dan miniaturisasi, dan memiliki aplikasi khusus dalam kendali jarak jauh radar, telemetri, navigasi, dan penanggulangan elektronik.
7.PenerapanTanah JarangBahan Superkonduktor dalam Teknologi Militer Modern
Ketika material tertentu mengalami resistansi nol di bawah suhu tertentu, hal itu dikenal sebagai superkonduktivitas, yang merupakan suhu kritis (Tc). Superkonduktor adalah jenis material antimagnetik yang menolak setiap upaya untuk menerapkan medan magnet di bawah suhu kritis, yang dikenal sebagai efek Meisner. Menambahkan unsur tanah jarang ke material superkonduktor dapat meningkatkan suhu kritis Tc secara signifikan. Hal ini sangat mendorong pengembangan dan penerapan material superkonduktor. Pada tahun 1980-an, negara-negara maju seperti Amerika Serikat dan Jepang menambahkan sejumlahoksida tanah jarangsepertilantanum, itrium,eropa, Danlogam beratmenjadi barium oksida dantembaga oksidasenyawa yang dicampur, ditekan, dan disinter untuk membentuk bahan keramik superkonduktor, sehingga penerapan teknologi superkonduktor secara luas, terutama dalam aplikasi militer, menjadi lebih luas.
7.1 Sirkuit terpadu superkonduktor
Dalam beberapa tahun terakhir, penelitian tentang penerapan teknologi superkonduktor pada komputer elektronik telah dilakukan di luar negeri, dan sirkuit terpadu superkonduktor telah dikembangkan menggunakan bahan keramik superkonduktor. Jika jenis sirkuit terpadu ini digunakan untuk memproduksi komputer superkonduktor, ia tidak hanya akan berukuran kecil, ringan, dan nyaman digunakan, tetapi juga memiliki kecepatan komputasi 10 hingga 100 kali lebih cepat daripada komputer semikonduktor, dengan operasi floating point mencapai 300 hingga 1 triliun kali per detik. Oleh karena itu, militer AS memperkirakan bahwa begitu komputer superkonduktor diperkenalkan, mereka akan menjadi "pengganda" bagi efektivitas tempur sistem C1 di militer.
7.2 Teknologi eksplorasi magnetik superkonduktor
Komponen peka magnetik yang terbuat dari bahan keramik superkonduktor memiliki volume kecil, sehingga mudah untuk mencapai integrasi dan susunan. Komponen ini dapat membentuk sistem deteksi multi-saluran dan multi-parameter, sehingga meningkatkan kapasitas informasi unit dan meningkatkan jarak deteksi serta akurasi detektor magnetik. Penggunaan magnetometer superkonduktor tidak hanya dapat mendeteksi target bergerak seperti tank, kendaraan, dan kapal selam, tetapi juga mengukur ukurannya, yang mengarah pada perubahan signifikan dalam taktik dan teknologi seperti peperangan anti-tank dan anti-kapal selam.
Dilaporkan bahwa Angkatan Laut AS telah memutuskan untuk mengembangkan satelit penginderaan jarak jauh menggunakan initanah jarangbahan superkonduktor untuk menunjukkan dan meningkatkan teknologi penginderaan jarak jauh tradisional. Satelit ini disebut Naval Earth Image Observatory yang diluncurkan pada tahun 2000.
8.PenerapanTanah JarangBahan Magnetostriktif Raksasa dalam Teknologi Militer Modern
Tanah jarangBahan magnetostriktif raksasa adalah jenis bahan fungsional baru yang baru dikembangkan pada akhir tahun 1980-an di luar negeri. Terutama mengacu pada senyawa besi tanah jarang. Jenis bahan ini memiliki nilai magnetostriktif yang jauh lebih besar daripada besi, nikel, dan bahan lainnya, dan koefisien magnetostriktifnya sekitar 102-103 kali lebih tinggi daripada bahan magnetostriktif umum, sehingga disebut bahan magnetostriktif besar atau raksasa. Di antara semua bahan komersial, bahan magnetostriktif raksasa tanah jarang memiliki nilai regangan dan energi tertinggi di bawah aksi fisik. Terutama dengan keberhasilan pengembangan paduan magnetostriktif Terfenol-D, era baru bahan magnetostriktif telah dibuka. Ketika Terfenol-D ditempatkan dalam medan magnet, variasi ukurannya lebih besar daripada bahan magnetik biasa, yang memungkinkan beberapa gerakan mekanis presisi tercapai. Saat ini, bahan ini banyak digunakan di berbagai bidang, mulai dari sistem bahan bakar, kontrol katup cairan, pemosisian mikro hingga aktuator mekanis untuk teleskop ruang angkasa dan pengatur sayap pesawat. Perkembangan teknologi material Terfenol-D telah membuat terobosan dalam teknologi konversi elektromekanis. Dan telah memainkan peran penting dalam pengembangan teknologi mutakhir, teknologi militer, dan modernisasi industri tradisional. Penerapan material magnetostriktif tanah jarang dalam militer modern terutama mencakup aspek-aspek berikut:
8.1 Sonar
Frekuensi emisi umum sonar berada di atas 2 kHz, tetapi sonar frekuensi rendah di bawah frekuensi ini memiliki kelebihan khusus: semakin rendah frekuensi, semakin kecil redamannya, semakin jauh gelombang suara merambat, dan semakin sedikit pengaruhnya terhadap pelindung gema bawah air. Sonar yang terbuat dari material Terfenol-D dapat memenuhi persyaratan daya tinggi, volume kecil, dan frekuensi rendah, sehingga sonar ini berkembang pesat.
8.2 Transduser listrik mekanik
Terutama digunakan untuk perangkat aksi terkontrol kecil - aktuator. Termasuk akurasi kontrol yang mencapai level nanometer, serta pompa servo, sistem injeksi bahan bakar, rem, dll. Digunakan untuk mobil militer, pesawat militer dan pesawat antariksa, robot militer, dll.
8.3 Sensor dan perangkat elektronik
Seperti magnetometer saku, sensor untuk mendeteksi perpindahan, gaya, dan percepatan, serta perangkat gelombang akustik permukaan yang dapat disetel. Yang terakhir digunakan untuk sensor fase di tambang, sonar, dan komponen penyimpanan di komputer.
9. Bahan lainnya
Bahan lain sepertitanah jarangbahan luminescent,tanah jarangbahan penyimpan hidrogen, bahan magnetoresistif raksasa tanah jarang,tanah jarangbahan pendingin magnetik, dantanah jarangBahan penyimpanan magneto-optik semuanya telah berhasil diterapkan di militer modern, sehingga meningkatkan efektivitas tempur senjata modern. Misalnya,tanah jarangBahan luminescent telah berhasil diaplikasikan pada perangkat penglihatan malam. Pada cermin penglihatan malam, fosfor tanah jarang mengubah foton (energi cahaya) menjadi elektron, yang diperkuat melalui jutaan lubang kecil pada bidang mikroskop serat optik, yang dipantulkan bolak-balik dari dinding, melepaskan lebih banyak elektron. Beberapa fosfor tanah jarang di ujung ekor mengubah elektron kembali menjadi foton, sehingga gambar dapat dilihat dengan lensa mata. Proses ini mirip dengan layar televisi, di manatanah jarangBubuk fluoresensi memancarkan gambar warna tertentu ke layar. Industri Amerika biasanya menggunakan niobium pentoksida, tetapi agar sistem penglihatan malam berhasil, elemen tanah jarang digunakan.lantanummerupakan komponen penting. Dalam Perang Teluk, pasukan multinasional menggunakan kacamata penglihatan malam ini untuk mengamati target tentara Irak berulang kali, sebagai imbalan atas kemenangan kecil.
10.Kesimpulan
Perkembangantanah jarangIndustri ini secara efektif telah mendorong kemajuan komprehensif teknologi militer modern, dan peningkatan teknologi militer juga telah mendorong perkembangan yang makmur daritanah jarangindustri. Saya percaya bahwa dengan kemajuan pesat ilmu pengetahuan dan teknologi dunia,tanah jarangProduk-produk ini akan memainkan peran yang lebih besar dalam pengembangan teknologi militer modern dengan fungsi-fungsi khususnya, dan membawa manfaat ekonomi dan sosial yang luar biasa bagitanah jarangindustri itu sendiri.
Waktu posting: 29-Nov-2023