การประยุกต์ใช้แร่ธาตุหายากในเทคโนโลยีการทหารสมัยใหม่

แร่ธาตุหายาก,รู้จักกันในนาม "สมบัติล้ำค่า" ของวัสดุใหม่ในฐานะวัสดุที่มีฟังก์ชันพิเศษสามารถปรับปรุงคุณภาพและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ได้อย่างมากและเป็นที่รู้จักในนาม "วิตามิน" ของอุตสาหกรรมสมัยใหม่ ไม่เพียงแต่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมดั้งเดิมเช่นโลหะวิทยาปิโตรเคมีเซรามิกแก้วปั่นขนสัตว์หนังและเกษตรกรรม แต่ยังมีบทบาทสำคัญในวัสดุเช่นเรืองแสงแม่เหล็กเลเซอร์การสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงพลังงานเก็บไฮโดรเจนตัวนำยิ่งยวด ฯลฯ มันส่งผลโดยตรงต่อความเร็วและระดับการพัฒนาของอุตสาหกรรมไฮเทคที่เพิ่งเกิดขึ้นเช่นเครื่องมือออปติกอิเล็กทรอนิกส์อวกาศและอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ เทคโนโลยีเหล่านี้ได้รับการนำไปใช้ในเทคโนโลยีทางทหารอย่างประสบความสำเร็จส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยีทางทหารสมัยใหม่อย่างมาก

บทบาทพิเศษที่เล่นโดยแร่ธาตุหายากวัสดุใหม่ในเทคโนโลยีการทหารสมัยใหม่ได้รับความสนใจอย่างมากจากรัฐบาลและผู้เชี่ยวชาญจากหลายประเทศ เช่น การถูกจัดให้เป็นองค์ประกอบสำคัญในการพัฒนาอุตสาหกรรมเทคโนโลยีขั้นสูงและเทคโนโลยีการทหารโดยหน่วยงานที่เกี่ยวข้องของประเทศต่างๆ เช่น สหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่น

การแนะนำสั้น ๆ เกี่ยวกับแร่ธาตุหายากและความสัมพันธ์กับกองทหารและการป้องกันประเทศ
หากพูดอย่างเคร่งครัดแล้ว ธาตุหายากทั้งหมดมีการใช้งานทางทหารบางอย่าง แต่บทบาทที่สำคัญที่สุดที่ธาตุหายากมีในการป้องกันประเทศและด้านการทหารควรอยู่ในการใช้งาน เช่น การวัดระยะด้วยเลเซอร์ การนำทางด้วยเลเซอร์ และการสื่อสารด้วยเลเซอร์

การประยุกต์ใช้งานแร่ธาตุหายากเหล็กและแร่ธาตุหายากเหล็กเหนียวในเทคโนโลยีการทหารสมัยใหม่

1.1 การประยุกต์ใช้แร่ธาตุหายากเหล็กในเทคโนโลยีการทหารสมัยใหม่

หน้าที่ดังกล่าวครอบคลุมสองด้าน ได้แก่ การทำให้บริสุทธิ์และการผสมโลหะผสม โดยหลักๆ คือ การกำจัดซัลเฟอร์ ดีออกซิไดซ์ และการกำจัดก๊าซ การกำจัดอิทธิพลของสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายซึ่งมีจุดหลอมเหลวต่ำ การกลั่นเกรนและโครงสร้าง การกระทบต่อจุดเปลี่ยนเฟสของเหล็ก และปรับปรุงการชุบแข็งและคุณสมบัติเชิงกลของเหล็ก บุคลากรด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการทหารได้พัฒนาสารหายากหลายชนิดที่เหมาะสำหรับใช้ในอาวุธโดยใช้คุณสมบัติของแร่ธาตุหายาก.

1.1.1 เกราะเหล็ก

ตั้งแต่ต้นทศวรรษ 1960 อุตสาหกรรมอาวุธของจีนเริ่มมีการวิจัยการประยุกต์ใช้ธาตุหายากในเหล็กกล้าสำหรับเกราะและเหล็กกล้าสำหรับปืน และผลิตขึ้นตามลำดับแร่ธาตุหายากเหล็กเกราะ เช่น 601, 603 และ 623 นับเป็นการเริ่มต้นยุคใหม่ของวัตถุดิบสำคัญสำหรับการผลิตรถถังในประเทศจีนโดยอิงจากการผลิตในประเทศ

1.1.2แร่ธาตุหายากเหล็กกล้าคาร์บอน

ในช่วงกลางทศวรรษ 1960 จีนเพิ่มขึ้น 0.05%แร่ธาตุหายากองค์ประกอบเป็นเหล็กกล้าคาร์บอนคุณภาพสูงบางชนิดเพื่อผลิตแร่ธาตุหายากเหล็กกล้าคาร์บอน ค่าการกระแทกด้านข้างของเหล็กกล้าหายากชนิดนี้เพิ่มขึ้น 70% ถึง 100% เมื่อเทียบกับเหล็กกล้าคาร์บอนดั้งเดิม และค่าการกระแทกที่อุณหภูมิ -40 ℃ ก็เพิ่มขึ้นเกือบสองเท่า ปลอกกระสุนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ที่ทำจากเหล็กกล้าชนิดนี้ได้รับการพิสูจน์แล้วจากการทดสอบการยิงในสนามยิงปืนว่าตอบสนองข้อกำหนดทางเทคนิคได้อย่างสมบูรณ์ ปัจจุบัน จีนได้สรุปและนำไปผลิตจริง ซึ่งได้บรรลุความปรารถนาอันยาวนานของจีนในการแทนที่ทองแดงด้วยเหล็กในวัสดุของปลอกกระสุน

1.1.3 เหล็กกล้าแมงกานีสสูงที่มีธาตุหายากและเหล็กกล้าหล่อธาตุหายาก

แร่ธาตุหายากเหล็กแมงกานีสสูงใช้ในการผลิตแผ่นรางถัง ในขณะที่แร่ธาตุหายากเหล็กหล่อใช้ในการผลิตปีกหาง เบรกปากลำกล้อง และส่วนประกอบโครงสร้างปืนใหญ่สำหรับกระสุนเจาะเกราะความเร็วสูง ซึ่งสามารถลดขั้นตอนการประมวลผล ปรับปรุงการใช้เหล็ก และบรรลุตัวชี้วัดทางยุทธวิธีและทางเทคนิค

1.2 การประยุกต์ใช้เหล็กหล่อก้อนกลมธาตุหายากในเทคโนโลยีการทหารสมัยใหม่

ในอดีต วัสดุหัวกระสุนแบบห้องด้านหน้าของจีนทำจากเหล็กหล่อกึ่งแข็งที่ทำจากเหล็กดิบคุณภาพสูงผสมกับเหล็กเศษ 30% ถึง 40% เนื่องจากมีความแข็งแรงต่ำ ความเปราะบางสูง การแตกตัวที่มีประสิทธิภาพต่ำและไม่คมหลังการระเบิด และพลังการสังหารที่อ่อนแอ การพัฒนาหัวกระสุนแบบห้องด้านหน้าจึงเคยถูกจำกัด ตั้งแต่ปี 1963 เป็นต้นมา กระสุนปืนครกขนาดต่างๆ ได้รับการผลิตโดยใช้เหล็กเหนียวธาตุหายาก ซึ่งเพิ่มคุณสมบัติเชิงกลของกระสุนขึ้น 1-2 เท่า เพิ่มจำนวนเศษที่มีประสิทธิภาพ และทำให้ขอบของเศษกระสุนคมขึ้น ทำให้พลังการสังหารเพิ่มขึ้นอย่างมาก กระสุนต่อสู้ของกระสุนปืนใหญ่และกระสุนปืนสนามประเภทหนึ่งที่ทำจากวัสดุนี้ในประเทศของเรามีจำนวนการแตกตัวที่มีประสิทธิภาพดีกว่าเล็กน้อยและมีรัศมีการสังหารหนาแน่นมากกว่ากระสุนเหล็ก

การประยุกต์ใช้วัสดุที่ไม่ใช่เหล็กโลหะผสมธาตุหายากเช่นแมกนีเซียมและอลูมิเนียมในเทคโนโลยีทางการทหารสมัยใหม่

แร่ธาตุหายากมีกิจกรรมทางเคมีสูงและรัศมีอะตอมขนาดใหญ่ เมื่อเติมลงในโลหะที่ไม่ใช่เหล็กและโลหะผสมของโลหะเหล่านี้ พวกมันจะสามารถทำให้ขนาดเกรนละเอียดขึ้น ป้องกันการแยกตัว กำจัดก๊าซ สิ่งเจือปน และการทำให้บริสุทธิ์ และปรับปรุงโครงสร้างทางโลหะวิทยา จึงบรรลุเป้าหมายที่ครอบคลุม เช่น การปรับปรุงคุณสมบัติทางกล คุณสมบัติทางกายภาพ และประสิทธิภาพการประมวลผล คนงานด้านวัสดุในประเทศและต่างประเทศได้ใช้คุณสมบัติของแร่ธาตุหายากเพื่อพัฒนาสิ่งใหม่แร่ธาตุหายากโลหะผสมแมกนีเซียม โลหะผสมอลูมิเนียม โลหะผสมไททาเนียม และโลหะผสมทนอุณหภูมิสูง ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีทางการทหารสมัยใหม่ เช่น เครื่องบินขับไล่ เครื่องบินจู่โจม เฮลิคอปเตอร์ ยานบินไร้คนขับ และดาวเทียมขีปนาวุธ

2.1แร่ธาตุหายากโลหะผสมแมกนีเซียม

แร่ธาตุหายากโลหะผสมแมกนีเซียมมีจุดแข็งเฉพาะสูง ช่วยลดน้ำหนักเครื่องบิน เพิ่มประสิทธิภาพทางยุทธวิธี และมีแนวโน้มการใช้งานที่กว้างขวางแร่ธาตุหายากโลหะผสมแมกนีเซียมที่พัฒนาโดย China Aviation Industry Corporation (ต่อไปนี้เรียกว่า AVIC) ประกอบด้วยโลหะผสมแมกนีเซียมหล่อและโลหะผสมแมกนีเซียมที่ผ่านการขึ้นรูปประมาณ 10 เกรด ซึ่งหลายเกรดได้ถูกนำมาใช้ในการผลิตและมีคุณภาพคงที่ ตัวอย่างเช่น โลหะผสมแมกนีเซียมหล่อ ZM 6 ที่มีนีโอไดเมียมโลหะหายากเป็นสารเติมแต่งหลักได้รับการขยายให้ใช้กับชิ้นส่วนสำคัญ เช่น ปลอกลดแรงตึงด้านหลังของเฮลิคอปเตอร์ ซี่โครงปีกเครื่องบินรบ และแผ่นกดตะกั่วโรเตอร์สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาด 30 กิโลวัตต์ โลหะผสมแมกนีเซียมที่มีความแข็งแรงสูงและหายาก BM25 ที่พัฒนาโดย China Aviation Corporation และ Nonferrous Metals Corporation ร่วมกันได้เข้ามาแทนที่โลหะผสมอลูมิเนียมที่มีความแข็งแรงปานกลางบางชนิด และถูกนำไปใช้ในเครื่องบินตกกระแทก

2.2แร่ธาตุหายากโลหะผสมไททาเนียม

ในช่วงต้นทศวรรษ 1970 สถาบันวัสดุการบินปักกิ่ง (เรียกอีกอย่างว่าสถาบัน) ได้เปลี่ยนอะลูมิเนียมและซิลิกอนบางส่วนด้วยโลหะหายาก ซีเรียม (Ce) ในโลหะผสมไททาเนียม Ti-A1-Mo ซึ่งจำกัดการตกตะกอนของเฟสเปราะและปรับปรุงความต้านทานความร้อนและเสถียรภาพทางความร้อนของโลหะผสม จากพื้นฐานนี้ โลหะผสมไททาเนียมหล่ออุณหภูมิสูงประสิทธิภาพสูง ZT3 ที่ประกอบด้วยซีเรียมจึงได้รับการพัฒนา เมื่อเปรียบเทียบกับโลหะผสมระหว่างประเทศที่คล้ายกัน โลหะผสมนี้มีข้อได้เปรียบบางประการในด้านความต้านทานความร้อน ความแข็งแรง และประสิทธิภาพกระบวนการ ปลอกคอมเพรสเซอร์ที่ผลิตด้วยโลหะผสมนี้ใช้สำหรับเครื่องยนต์ W PI3 II โดยลดน้ำหนักของเครื่องบินแต่ละลำลง 39 กก. และเพิ่มอัตราส่วนแรงขับต่อน้ำหนัก 1.5% นอกจากนี้ ขั้นตอนการประมวลผลยังลดลงประมาณ 30% ทำให้ได้ประโยชน์ทางเทคนิคและเศรษฐกิจที่สำคัญ ช่วยเติมเต็มช่องว่างของการใช้ปลอกไทเทเนียมหล่อสำหรับเครื่องยนต์การบินในจีนภายใต้สภาวะ 500 ℃ การวิจัยแสดงให้เห็นว่ามีเพียงเล็กน้อยซีเรียมออกไซด์อนุภาคในโครงสร้างจุลภาคของโลหะผสม ZT3 ที่ประกอบด้วยซีเรียม-ซีเรียมผสมออกซิเจนส่วนหนึ่งในโลหะผสมเพื่อสร้างวัสดุที่ทนไฟและมีความแข็งสูงออกไซด์ของธาตุหายากวัสดุ Ce2O3 อนุภาคเหล่านี้จะขัดขวางการเคลื่อนตัวของชิ้นส่วนที่เคลื่อนตัวในระหว่างการเสียรูปของโลหะผสม ทำให้โลหะผสมมีประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูงดีขึ้นซีเรียมดักจับสิ่งเจือปนของก๊าซบางชนิด (โดยเฉพาะที่ขอบเกรน) ซึ่งอาจทำให้โลหะผสมมีความแข็งแรงขึ้นในขณะที่ยังคงเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีไว้ได้ นับเป็นความพยายามครั้งแรกในการใช้ทฤษฎีการเสริมความแข็งแรงที่จุดละลายได้ยากในการหล่อโลหะผสมไททาเนียม นอกจากนี้ หลังจากการวิจัยหลายปี Aviation Materials Institute ก็ได้พัฒนาโลหะผสมไททาเนียมที่มีความเสถียรและราคาไม่แพงอิตเทรียมออกไซด์วัสดุทรายและผงในกระบวนการหล่อโลหะผสมไททาเนียมที่มีความแม่นยำโดยใช้เทคโนโลยีการบำบัดด้วยแร่ธาตุพิเศษ ทำให้ได้ระดับความถ่วงจำเพาะ ความแข็ง และความเสถียรที่ดีต่อของเหลวไททาเนียม ในแง่ของการปรับและควบคุมประสิทธิภาพของสารละลายเปลือก แสดงให้เห็นถึงความเหนือกว่าที่มากขึ้น ข้อได้เปรียบที่โดดเด่นของการใช้เปลือกออกไซด์อิตเทรียมในการผลิตการหล่อไททาเนียมคือ ภายใต้เงื่อนไขที่คุณภาพและระดับกระบวนการของการหล่อเทียบได้กับกระบวนการชั้นผิวทังสเตน ก็สามารถผลิตการหล่อโลหะผสมไททาเนียมที่มีความบางกว่ากระบวนการชั้นผิวทังสเตนได้ ปัจจุบัน กระบวนการนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเครื่องบิน เครื่องยนต์ และการหล่อพลเรือนต่างๆ

2.3แร่ธาตุหายากโลหะผสมอลูมิเนียม

โลหะผสมอลูมิเนียมหล่อทนความร้อน HZL206 ที่ประกอบด้วยแร่ธาตุหายากที่พัฒนาโดย AVIC มีคุณสมบัติเชิงกลที่อุณหภูมิสูงและอุณหภูมิห้องที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับโลหะผสมที่ประกอบด้วยนิกเกิลในต่างประเทศ และได้ไปถึงระดับขั้นสูงของโลหะผสมที่คล้ายคลึงกันในต่างประเทศแล้ว ปัจจุบันใช้เป็นวาล์วทนแรงดันสำหรับเฮลิคอปเตอร์และเครื่องบินขับไล่ที่มีอุณหภูมิการทำงาน 300 ℃ แทนที่โลหะผสมเหล็กและไททาเนียม มีน้ำหนักเบาโครงสร้างลดลงและถูกนำไปผลิตเป็นจำนวนมาก ความแข็งแรงในการดึงของแร่ธาตุหายากโลหะผสมอะลูมิเนียมซิลิกอนไฮเปอร์ยูเทคติก ZL117 ที่อุณหภูมิ 200-300 ℃ สูงกว่าโลหะผสมลูกสูบเยอรมันตะวันตก KS280 และ KS282 ความต้านทานการสึกหรอสูงกว่าโลหะผสมลูกสูบ ZL108 ที่ใช้กันทั่วไป 4-5 เท่า โดยมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นเล็กน้อยและความเสถียรของมิติที่ดี มีการใช้ในอุปกรณ์การบิน KY-5, KY-7 เครื่องอัดอากาศและลูกสูบเครื่องยนต์จำลองการบิน นอกจากนี้แร่ธาตุหายากธาตุหายากในโลหะผสมอลูมิเนียมช่วยปรับปรุงโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติเชิงกลได้อย่างมาก กลไกการทำงานของธาตุหายากในโลหะผสมอลูมิเนียมคือการสร้างการกระจายแบบกระจาย และสารประกอบอลูมิเนียมขนาดเล็กมีบทบาทสำคัญในการเสริมความแข็งแรงให้กับเฟสที่สอง การเติมธาตุหายากลงในโลหะผสมอลูมิเนียมแร่ธาตุหายากธาตุต่างๆ มีบทบาทในการไล่ก๊าซและการทำให้บริสุทธิ์ ส่งผลให้จำนวนรูพรุนในโลหะผสมลดลงและเพิ่มประสิทธิภาพของโลหะผสมแร่ธาตุหายากสารประกอบอะลูมิเนียมในรูปของนิวเคลียสผลึกที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันเพื่อกลั่นเมล็ดพืชและเฟสยูเทกติก ยังเป็นสารปรับเปลี่ยนประเภทหนึ่งด้วย ธาตุหายากส่งเสริมการสร้างและกลั่นเฟสที่มีธาตุเหล็กสูง ซึ่งช่วยลดผลกระทบที่เป็นอันตรายของเฟสเหล่านี้ α— ปริมาณสารละลายของแข็งของเหล็กใน A1 ลดลงตามการเพิ่มขึ้นของแร่ธาตุหายากนอกจากนี้ยังมีประโยชน์ในการปรับปรุงความแข็งแรงและความยืดหยุ่นอีกด้วย

การประยุกต์ใช้งานแร่ธาตุหายากวัสดุเผาไหม้ในเทคโนโลยีทางทหารสมัยใหม่

3.1 บริสุทธิ์โลหะหายาก

บริสุทธิ์โลหะหายากเนื่องจากมีคุณสมบัติทางเคมีที่ใช้งานได้ จึงมักทำปฏิกิริยากับออกซิเจน กำมะถัน และไนโตรเจนเพื่อสร้างสารประกอบที่เสถียร เมื่อถูกแรงเสียดทานและแรงกระแทกอย่างรุนแรง ประกายไฟสามารถจุดไฟวัสดุที่ติดไฟได้ ดังนั้น จึงได้มีการนำหินเหล็กไฟมาทำเป็นหินเหล็กไฟตั้งแต่ช่วงต้นปี 1908 พบว่าในบรรดาหินเหล็กไฟ 17 ชนิดแร่ธาตุหายากองค์ประกอบทั้ง 6 ประการ ได้แก่ซีเรียม, แลนทานัม, นีโอไดเมียม, เพรซีโอไดเมียม, ซาแมเรียม, และอิตเทรียมมีประสิทธิภาพในการวางเพลิงที่ดีเป็นพิเศษ ผู้คนได้เปลี่ยนคุณสมบัติในการวางเพลิงของ rเป็นโลหะดินเป็นอาวุธเพลิงไหม้หลากหลายชนิด เช่น ขีปนาวุธ Mark 82 ขนาด 227 กิโลกรัม ของสหรัฐ ซึ่งใช้โลหะหายากซับในซึ่งไม่เพียงแต่ก่อให้เกิดผลการทำลายล้างด้วยระเบิดแต่ยังมีผลการวางเพลิงอีกด้วย หัวรบจรวดอากาศสู่พื้น "Damping Man" ของอเมริกาติดตั้งแท่งโลหะหายากสี่เหลี่ยม 108 แท่งเพื่อใช้แทนชิ้นส่วนที่ผลิตขึ้นล่วงหน้าบางส่วน การทดสอบการระเบิดแบบสถิตแสดงให้เห็นว่าความสามารถในการจุดเชื้อเพลิงเครื่องบินของหัวรบนี้สูงกว่าหัวรบแบบไม่ได้บุซับในถึง 44%

3.2 ผสมโลหะหายากs

เนื่องจากราคาของเพียวริฟายด์มีราคาสูงโลหะหายากหลายประเทศใช้คอมโพสิตราคาไม่แพงกันอย่างแพร่หลายโลหะหายากในอาวุธเผาไหม้ ส่วนประกอบโลหะหายากตัวแทนการเผาไหม้จะถูกบรรจุลงในเปลือกโลหะภายใต้แรงดันสูง โดยมีความหนาแน่นของตัวแทนการเผาไหม้ (1.9~2.1) × 103 กก./ม.3 ความเร็วในการเผาไหม้ 1.3-1.5 ม./วินาที เส้นผ่านศูนย์กลางเปลวไฟประมาณ 500 มม. อุณหภูมิเปลวไฟสูงถึง 1,715-2,000 ℃ หลังจากการเผาไหม้ ระยะเวลาของการให้ความร้อนแก่ตัวหลอดไส้จะนานกว่า 5 นาที ในช่วงสงครามเวียดนาม กองทัพสหรัฐฯ ได้ยิงระเบิดเพลิงขนาด 40 มม. โดยใช้เครื่องยิง และซับในจุดระเบิดภายในทำจากโลหะหายากผสม หลังจากที่กระสุนระเบิด ชิ้นส่วนแต่ละชิ้นที่มีซับในจุดระเบิดสามารถจุดไฟเป้าหมายได้ ในเวลานั้น การผลิตระเบิดต่อเดือนสูงถึง 200,000 นัด โดยมีสูงสุดที่ 260,000 นัด

3.3แร่ธาตุหายากโลหะผสมจากการเผาไหม้

Aแร่ธาตุหายากโลหะผสมเผาไหม้ที่มีน้ำหนัก 100 กรัมสามารถสร้างประกายไฟได้ 200-3,000 ครั้งโดยมีพื้นที่ครอบคลุมขนาดใหญ่ซึ่งเทียบเท่ากับรัศมีการสังหารของกระสุนเจาะเกราะและกระสุนเจาะเกราะ ดังนั้นการพัฒนาของกระสุนอเนกประสงค์ที่มีพลังการเผาไหม้จึงกลายเป็นทิศทางหลักประการหนึ่งของการพัฒนากระสุนในและต่างประเทศ สำหรับกระสุนเจาะเกราะและกระสุนเจาะเกราะ ประสิทธิภาพทางยุทธวิธีของกระสุนเหล่านี้ต้องการการเจาะเกราะรถถังของศัตรูหลังจากเจาะเกราะแล้ว พวกมันยังสามารถจุดเชื้อเพลิงและกระสุนเพื่อทำลายรถถังได้อย่างสมบูรณ์ สำหรับระเบิดมือ จำเป็นต้องจุดไฟเสบียงทางทหารและสิ่งอำนวยความสะดวกเชิงยุทธศาสตร์ภายในระยะสังหาร มีรายงานว่าระเบิดเพลิงโลหะหายากพลาสติกที่ผลิตในสหรัฐอเมริกามีตัวเครื่องที่ทำจากไนลอนเสริมไฟเบอร์กลาสและแกนผสมโลหะผสมหายากซึ่งใช้เพื่อให้มีประสิทธิภาพที่ดีกว่ากับเป้าหมายที่มีเชื้อเพลิงการบินและวัสดุที่คล้ายคลึงกัน

การประยุกต์ใช้ 4แร่ธาตุหายากวัสดุในการป้องกันทางทหารและเทคโนโลยีนิวเคลียร์

4.1 การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการป้องกันทางทหาร

ธาตุหายากมีคุณสมบัติต้านทานรังสี ศูนย์แห่งชาติเพื่อภาคตัดขวางนิวตรอนในสหรัฐอเมริกาใช้พอลิเมอร์เป็นวัสดุพื้นฐานและสร้างแผ่นโลหะสองประเภทที่มีความหนา 10 มม. พร้อมหรือไม่มีการเติมธาตุหายากสำหรับการทดสอบการป้องกันรังสี ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าผลการป้องกันนิวตรอนความร้อนของแร่ธาตุหายากวัสดุโพลีเมอร์ดีกว่าวัสดุโพลีเมอร์ถึง 5-6 เท่าแร่ธาตุหายากวัสดุโพลีเมอร์ฟรี วัสดุหายากที่มีธาตุเพิ่มเติม เช่นซาแมเรียม, ยูโรเพียม, แกโดลิเนียม, ดิสโพรเซียมฯลฯ มีหน้าตัดการดูดกลืนนิวตรอนสูงสุดและมีผลดีต่อการจับนิวตรอน ในปัจจุบัน การประยุกต์ใช้หลักของวัสดุป้องกันรังสีจากธาตุหายากในเทคโนโลยีทางการทหารมีดังต่อไปนี้

4.1.1 การป้องกันรังสีนิวเคลียร์

สหรัฐอเมริกาใช้โบรอน 1% และธาตุหายาก 5%แกโดลิเนียม, ซาแมเรียม, และแลนทานัมเพื่อสร้างคอนกรีตป้องกันรังสีหนา 600 ม. เพื่อป้องกันแหล่งกำเนิดนิวตรอนฟิชชันในเครื่องปฏิกรณ์สระว่ายน้ำ ฝรั่งเศสได้พัฒนาวัสดุป้องกันรังสีจากธาตุหายากโดยการเติมโบไรด์แร่ธาตุหายากสารประกอบหรือโลหะผสมธาตุหายากโดยใช้กราไฟต์เป็นสารตั้งต้น ฟิลเลอร์ของวัสดุป้องกันแบบคอมโพสิตนี้จำเป็นต้องกระจายอย่างสม่ำเสมอและทำเป็นชิ้นส่วนสำเร็จรูป ซึ่งวางรอบช่องของเครื่องปฏิกรณ์ตามความต้องการที่แตกต่างกันของชิ้นส่วนป้องกัน

4.1.2 การป้องกันรังสีความร้อนของถัง

ประกอบด้วยแผ่นไม้อัด 4 ชั้น ความหนารวม 5-20 ซม. ชั้นแรกเป็นพลาสติกเสริมใยแก้ว ผสมผงอนินทรีย์ 2%แร่ธาตุหายากสารประกอบเป็นตัวเติมเพื่อบล็อกนิวตรอนเร็วและดูดซับนิวตรอนช้า ชั้นที่สองและสามจะเติมโบรอนกราไฟท์ โพลิสไตรีน และธาตุหายากคิดเป็น 10% ของปริมาณตัวเติมทั้งหมดเพื่อบล็อกนิวตรอนพลังงานกลางและดูดซับนิวตรอนความร้อน ชั้นที่สี่ใช้กราไฟท์แทนไฟเบอร์กลาส และเพิ่ม 25%แร่ธาตุหายากสารประกอบในการดูดซับนิวตรอนความร้อน

4.1.3 อื่นๆ

การสมัครแร่ธาตุหายากการเคลือบป้องกันรังสีสำหรับรถถัง เรือ ที่พักพิง และอุปกรณ์ทางทหารอื่นๆ อาจมีผลในการป้องกันรังสีได้

4.2 การประยุกต์ใช้ในเทคโนโลยีนิวเคลียร์

แร่ธาตุหายากอิตเทรียมออกไซด์สามารถใช้เป็นสารดูดซับเชื้อเพลิงยูเรเนียมในเครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือด (BWR) ได้ ในบรรดาธาตุทั้งหมดแกโดลิเนียมมีความสามารถในการดูดซับนิวตรอนที่แข็งแกร่งที่สุด โดยมีเป้าหมายประมาณ 4,600 เป้าหมายต่ออะตอม แต่ละเป้าหมายในธรรมชาติแกโดลิเนียมอะตอมจะดูดซับนิวตรอนเฉลี่ย 4 ตัวก่อนจะเกิดความล้มเหลว เมื่อผสมกับยูเรเนียมที่แตกตัวได้แกโดลิเนียมสามารถส่งเสริมการเผาไหม้ ลดการใช้ยูเรเนียม และเพิ่มผลผลิตพลังงานแกโดลิเนียมออกไซด์ไม่ก่อให้เกิดผลพลอยได้ที่เป็นอันตราย เช่น โบรอนคาร์ไบด์ และสามารถเข้ากันได้กับเชื้อเพลิงยูเรเนียมและวัสดุเคลือบระหว่างปฏิกิริยานิวเคลียร์ ข้อดีของการใช้แกโดลิเนียมแทนโบรอนคือว่าแกโดลิเนียมสามารถผสมกับยูเรเนียมได้โดยตรงเพื่อป้องกันการขยายตัวของแท่งเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ตามสถิติ ปัจจุบันมีเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่วางแผนไว้ 149 เครื่องทั่วโลก ซึ่งเครื่องปฏิกรณ์น้ำอัดแรงดัน 115 เครื่องใช้ธาตุหายากแกโดลิเนียมออกไซด์. แร่ธาตุหายากซาแมเรียม, ยูโรเพียม, และดิสโพรเซียมถูกนำมาใช้เป็นตัวดูดซับนิวตรอนในเครื่องเพาะพันธุ์นิวตรอนแร่ธาตุหายาก อิตเทรียมมีหน้าตัดการจับขนาดเล็กในนิวตรอนและสามารถใช้เป็นวัสดุท่อสำหรับเครื่องปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว แผ่นฟอยล์บางที่มีสารเติมแต่งแร่ธาตุหายาก แกโดลิเนียมและดิสโพรเซียมสามารถใช้เป็นเครื่องตรวจจับสนามนิวตรอนในวิศวกรรมอวกาศและอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ ปริมาณเล็กน้อยแร่ธาตุหายากทูเลียมและเออร์เบียมสามารถใช้เป็นวัสดุเป้าหมายสำหรับเครื่องกำเนิดนิวตรอนแบบท่อปิดได้ และออกไซด์ของธาตุหายากโลหะเซรามิกยูโรเพียมเหล็กสามารถนำไปใช้ทำแผ่นรองรับการควบคุมเครื่องปฏิกรณ์ที่ดีขึ้นได้แร่ธาตุหายากแกโดลิเนียมยังสามารถใช้เป็นสารเติมแต่งเคลือบเพื่อป้องกันรังสีนิวตรอนและยานเกราะที่เคลือบด้วยสารเคลือบพิเศษที่มีแกโดลิเนียมออกไซด์สามารถป้องกันรังสีนิวตรอนได้แร่ธาตุหายาก อิตเทอร์เบียมใช้ในอุปกรณ์สำหรับวัดความเครียดทางธรณีวิทยาที่เกิดจากการระเบิดนิวเคลียร์ใต้ดิน เมื่อแร่ธาตุหายากชม.อิตเทอร์เบียมเมื่อได้รับแรง ความต้านทานจะเพิ่มขึ้น และการเปลี่ยนแปลงของความต้านทานสามารถนำไปใช้คำนวณแรงกดดันที่ต้องรับได้แร่ธาตุหายาก แกโดลิเนียมฟอยล์ที่สะสมโดยการสะสมไอและการเคลือบแบบสลับด้วยองค์ประกอบที่ไวต่อแรงกด สามารถใช้ในการวัดความเครียดนิวเคลียร์ระดับสูงได้

5.การประยุกต์ใช้แร่ธาตุหายากวัสดุแม่เหล็กถาวรในเทคโนโลยีการทหารสมัยใหม่

การแร่ธาตุหายากวัสดุแม่เหล็กถาวรซึ่งได้รับการยกย่องว่าเป็นราชาแห่งแม่เหล็กรุ่นใหม่ ในปัจจุบันนี้เป็นที่รู้จักในฐานะวัสดุแม่เหล็กถาวรที่มีประสิทธิภาพครอบคลุมสูงสุด มีคุณสมบัติทางแม่เหล็กสูงกว่าเหล็กแม่เหล็กที่ใช้ในอุปกรณ์ทางทหารในช่วงทศวรรษ 1970 มากกว่า 100 เท่า ปัจจุบัน วัสดุแม่เหล็กถาวรได้กลายเป็นวัสดุสำคัญในการสื่อสารทางเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ ใช้ในท่อคลื่นเคลื่อนที่และวงจรหมุนเวียนในดาวเทียมโลกเทียม เรดาร์ และสาขาอื่นๆ ดังนั้นจึงมีความสำคัญทางการทหารอย่างมาก

ซาแมเรียมแม่เหล็กโคบอลต์และแม่เหล็กนีโอดิเมียมเหล็กโบรอนใช้สำหรับการโฟกัสลำแสงอิเล็กตรอนในระบบนำวิถีขีปนาวุธ แม่เหล็กเป็นอุปกรณ์โฟกัสหลักสำหรับลำแสงอิเล็กตรอนและส่งข้อมูลไปยังพื้นผิวควบคุมของขีปนาวุธ อุปกรณ์นำวิถีโฟกัสของขีปนาวุธแต่ละชิ้นจะมีแม่เหล็กประมาณ 5-10 ปอนด์ (2.27-4.54 กิโลกรัม) นอกจากนี้แร่ธาตุหายากแม่เหล็กยังใช้ในการขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้าและหมุนหางเสือของขีปนาวุธนำวิถี ข้อดีของแม่เหล็กประเภทนี้คือมีคุณสมบัติทางแม่เหล็กที่แข็งแกร่งกว่าและมีน้ำหนักเบากว่าแม่เหล็กอะลูมิเนียมนิกเกิลโคบอลต์ดั้งเดิม

6.การประยุกต์ใช้แร่ธาตุหายากวัสดุเลเซอร์ในเทคโนโลยีการทหารสมัยใหม่

เลเซอร์เป็นแหล่งกำเนิดแสงชนิดใหม่ที่มีความเป็นสีเดียว ทิศทาง และความสอดคล้องกันที่ดี และสามารถสร้างความสว่างสูงได้ เลเซอร์และแร่ธาตุหายากวัสดุเลเซอร์เกิดขึ้นพร้อมกัน จนถึงขณะนี้ วัสดุเลเซอร์ประมาณ 90% เกี่ยวข้องกับแร่ธาตุหายาก. ตัวอย่างเช่น,อิตเทรียมผลึกอลูมิเนียมการ์เน็ตเป็นเลเซอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งสามารถให้เอาต์พุตกำลังสูงอย่างต่อเนื่องที่อุณหภูมิห้อง การประยุกต์ใช้เลเซอร์โซลิดสเตตในกองทัพสมัยใหม่มีประเด็นต่อไปนี้

6.1 การวัดระยะด้วยเลเซอร์

การนีโอไดเมียมถูกใส่สารกระตุ้นอิตเทรียมเครื่องวัดระยะเลเซอร์อลูมิเนียมแกรเนตที่พัฒนาโดยประเทศต่างๆ เช่น สหรัฐอเมริกา อังกฤษ ฝรั่งเศส และเยอรมนี สามารถวัดระยะทางได้สูงสุดถึง 4,000 ถึง 20,000 เมตรด้วยความแม่นยำ 5 เมตร ระบบอาวุธต่างๆ เช่น MI ของอเมริกา, Leopard II ของเยอรมนี, Leclerc ของฝรั่งเศส, Type 90 ของญี่ปุ่น, Mecca ของอิสราเอล และรถถัง Challenger 2 ที่พัฒนาโดยอังกฤษล่าสุด ล้วนใช้เครื่องวัดระยะเลเซอร์ประเภทนี้ ในปัจจุบัน ประเทศบางประเทศกำลังพัฒนาเครื่องวัดระยะเลเซอร์แบบแข็งรุ่นใหม่สำหรับความปลอดภัยต่อดวงตาของมนุษย์ โดยมีช่วงความยาวคลื่นในการทำงาน 1.5-2.1 μ M เครื่องวัดระยะเลเซอร์แบบพกพาได้รับการพัฒนาโดยใช้โฮลเมียมถูกใส่สารกระตุ้นอิตเทรียมเลเซอร์ลิเธียมฟลูออไรด์ในสหรัฐอเมริกาและสหราชอาณาจักร โดยมีความยาวคลื่นทำงาน 2.06 μ M สูงสุด 3,000 ม. สหรัฐอเมริกาได้ร่วมมือกับบริษัทเลเซอร์ระดับนานาชาติเพื่อพัฒนาเลเซอร์ที่เจือด้วยเออร์เบียมอิตเทรียมเครื่องวัดระยะเลเซอร์ลิเธียมฟลูออไรด์ที่มีความยาวคลื่น 1.73 μ M พร้อมอุปกรณ์ครบครันสำหรับทหาร เครื่องวัดระยะเลเซอร์ของกองทัพจีนมีความยาวคลื่น 1.06 μ M ซึ่งอยู่ในช่วง 200 ถึง 7,000 เมตร จีนได้รับข้อมูลสำคัญจากกล้องโทรทัศน์เลเซอร์ในการวัดระยะเป้าหมายระหว่างการปล่อยจรวดพิสัยไกล ขีปนาวุธ และดาวเทียมสื่อสารทดลอง

6.2 การนำทางด้วยเลเซอร์

ระเบิดนำวิถีด้วยเลเซอร์ใช้เลเซอร์เป็นตัวนำวิถี เลเซอร์ Nd·YAG ซึ่งปล่อยพัลส์หลายสิบพัลส์ต่อวินาที ใช้ในการฉายเลเซอร์เป้าหมาย พัลส์เหล่านี้ถูกเข้ารหัส และพัลส์แสงสามารถนำวิถีตอบสนองของขีปนาวุธได้ด้วยตัวเอง จึงป้องกันการรบกวนจากการยิงขีปนาวุธและสิ่งกีดขวางที่ศัตรูตั้งไว้ ระเบิดร่อน GBV-15 ของกองทัพสหรัฐ หรือที่เรียกอีกอย่างว่า "ระเบิดที่คล่องแคล่ว" ในทำนองเดียวกัน ระเบิดนี้ยังใช้ในการผลิตกระสุนนำวิถีด้วยเลเซอร์ได้อีกด้วย

6.3 การสื่อสารด้วยเลเซอร์

นอกจาก Nd · YAG แล้ว เอาต์พุตเลเซอร์ของลิเธียมนีโอไดเมียมคริสตัลฟอสเฟต (LNP) มีโพลาไรซ์และปรับเปลี่ยนได้ง่าย ทำให้เป็นวัสดุไมโครเลเซอร์ที่มีแนวโน้มดีที่สุดชนิดหนึ่ง เหมาะสำหรับใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสงสำหรับการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติก และคาดว่าจะนำไปใช้ในระบบออปติกแบบบูรณาการและการสื่อสารแบบจักรวาล นอกจากนี้อิตเทรียมผลึกเดี่ยวการ์เนตเหล็ก (Y3Fe5O12) สามารถใช้เป็นอุปกรณ์คลื่นพื้นผิวแม่เหล็กสถิตต่างๆ โดยใช้เทคโนโลยีการผสานรวมไมโครเวฟ ทำให้สามารถผสานรวมอุปกรณ์และมีขนาดเล็กลง และมีการใช้งานเฉพาะในระบบควบคุมระยะไกลเรดาร์ ระบบโทรมาตร การนำทาง และมาตรการตอบโต้ทางอิเล็กทรอนิกส์

7.การประยุกต์ใช้แร่ธาตุหายากวัสดุตัวนำยิ่งยวดในเทคโนโลยีการทหารสมัยใหม่

เมื่อวัสดุบางชนิดมีความต้านทานเป็นศูนย์เมื่ออุณหภูมิต่ำกว่าจุดหนึ่ง วัสดุนั้นเรียกว่าสภาพนำไฟฟ้ายิ่งยวด ซึ่งก็คืออุณหภูมิวิกฤต (Tc) ตัวนำยิ่งยวดเป็นวัสดุต้านแม่เหล็กชนิดหนึ่งที่ขับไล่ความพยายามใดๆ ที่จะใช้สนามแม่เหล็กต่ำกว่าอุณหภูมิวิกฤต ซึ่งเรียกว่าปรากฏการณ์ไมส์เนอร์ การเติมธาตุหายากลงในวัสดุตัวนำยิ่งยวดสามารถเพิ่มอุณหภูมิวิกฤต Tc ได้อย่างมาก ซึ่งช่วยส่งเสริมการพัฒนาและการใช้งานวัสดุตัวนำยิ่งยวดเป็นอย่างมาก ในช่วงทศวรรษ 1980 ประเทศที่พัฒนาแล้ว เช่น สหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่น ได้เพิ่มธาตุหายากในปริมาณหนึ่งออกไซด์ของธาตุหายากเช่นแลนทานัม, อิตเทรียม,ยูโรเพียม, และเออร์เบียมกับแบเรียมออกไซด์และคอปเปอร์ออกไซด์สารประกอบที่ถูกผสม กด และเผาผนึกเพื่อสร้างวัสดุเซรามิกตัวนำยิ่งยวด ทำให้การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีตัวนำยิ่งยวดแพร่หลายมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานทางทหาร

7.1 วงจรรวมตัวนำยิ่งยวด

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การวิจัยเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีซุปเปอร์คอนดักเตอร์ในคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ได้ดำเนินการในต่างประเทศ และมีการพัฒนาวงจรรวมซุปเปอร์คอนดักเตอร์โดยใช้สารเซรามิกซุปเปอร์คอนดักเตอร์ หากใช้วงจรรวมประเภทนี้ในการผลิตคอมพิวเตอร์ซุปเปอร์คอนดักเตอร์ ก็จะไม่เพียงแต่มีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา และใช้งานง่ายเท่านั้น แต่ยังมีความเร็วในการประมวลผลที่เร็วกว่าคอมพิวเตอร์เซมิคอนดักเตอร์ 10 ถึง 100 เท่า โดยสามารถประมวลผลจุดลอยตัวได้ถึง 300 ถึง 1 ล้านล้านครั้งต่อวินาที ดังนั้น กองทัพสหรัฐฯ จึงคาดการณ์ว่า เมื่อนำคอมพิวเตอร์ซุปเปอร์คอนดักเตอร์มาใช้ คอมพิวเตอร์เหล่านี้จะกลายเป็น "ตัวคูณ" สำหรับประสิทธิภาพการรบของระบบ C1 ในกองทัพ

7.2 เทคโนโลยีการสำรวจแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวด

ส่วนประกอบที่ไวต่อแม่เหล็กที่ทำจากวัสดุเซรามิกตัวนำยิ่งยวดมีปริมาตรน้อย ทำให้บูรณาการและจัดเรียงได้ง่าย ส่วนประกอบเหล่านี้สามารถสร้างระบบตรวจจับแบบหลายช่องสัญญาณและหลายพารามิเตอร์ได้ เพิ่มความจุข้อมูลหน่วยได้อย่างมาก และปรับปรุงระยะการตรวจจับและความแม่นยำของเครื่องตรวจจับแม่เหล็กได้อย่างมาก การใช้แมกนีโตมิเตอร์ตัวนำยิ่งยวดไม่เพียงแต่ตรวจจับเป้าหมายที่เคลื่อนที่ เช่น รถถัง ยานพาหนะ และเรือดำน้ำเท่านั้น แต่ยังสามารถวัดขนาดของเป้าหมายได้อีกด้วย ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญในกลยุทธ์และเทคโนโลยี เช่น สงครามต่อต้านรถถังและต่อต้านเรือดำน้ำ

มีรายงานว่ากองทัพเรือสหรัฐฯ ได้ตัดสินใจพัฒนาดาวเทียมสำรวจระยะไกลโดยใช้ดาวเทียมนี้แร่ธาตุหายากวัสดุตัวนำยิ่งยวดเพื่อสาธิตและปรับปรุงเทคโนโลยีการสำรวจระยะไกลแบบดั้งเดิม ดาวเทียมนี้เรียกว่า Naval Earth Image Observatory ซึ่งเปิดตัวในปี 2000

8.การประยุกต์ใช้แร่ธาตุหายากวัสดุแมกนีโตสตริกทีฟขนาดยักษ์ในเทคโนโลยีการทหารสมัยใหม่

แร่ธาตุหายากวัสดุแมกนีโตสตริกทีฟขนาดยักษ์เป็นวัสดุฟังก์ชันชนิดใหม่ที่พัฒนาขึ้นใหม่ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 ในต่างประเทศ โดยส่วนใหญ่หมายถึงสารประกอบเหล็กหายาก วัสดุประเภทนี้มีค่าแมกนีโตสตริกทีฟมากกว่าเหล็ก นิกเกิล และวัสดุอื่นๆ มาก และค่าสัมประสิทธิ์แมกนีโตสตริกทีฟสูงกว่าวัสดุแมกนีโตสตริกทีฟทั่วไปประมาณ 102-103 เท่า จึงเรียกว่าวัสดุแมกนีโตสตริกทีฟขนาดใหญ่หรือขนาดยักษ์ ในบรรดาวัสดุเชิงพาณิชย์ทั้งหมด วัสดุแมกนีโตสตริกทีฟขนาดยักษ์หายากมีค่าความเครียดและพลังงานสูงสุดภายใต้การกระทำทางกายภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งด้วยการพัฒนาโลหะผสมแมกนีโตสตริกทีฟ Terfenol-D ที่ประสบความสำเร็จ จึงเปิดศักราชใหม่ของวัสดุแมกนีโตสตริกทีฟ เมื่อวาง Terfenol-D ไว้ในสนามแม่เหล็ก การเปลี่ยนแปลงขนาดของมันจะมากกว่าวัสดุแม่เหล็กทั่วไป ซึ่งทำให้สามารถเคลื่อนไหวทางกลได้อย่างแม่นยำ ปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหลากหลายสาขา ตั้งแต่ระบบเชื้อเพลิง การควบคุมวาล์วของเหลว การกำหนดตำแหน่งระดับไมโคร ไปจนถึงตัวกระตุ้นเชิงกลสำหรับกล้องโทรทรรศน์อวกาศและตัวควบคุมปีกเครื่องบิน การพัฒนาเทคโนโลยีวัสดุ Terfenol-D ได้สร้างความก้าวหน้าครั้งสำคัญในเทคโนโลยีการแปลงไฟฟ้ากล และมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีล้ำสมัย เทคโนโลยีทางการทหาร และการปรับปรุงอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิม การนำวัสดุแมกนีโตสตริกทีฟของธาตุหายากมาใช้ในกองทัพสมัยใหม่ประกอบด้วยประเด็นหลักๆ ดังต่อไปนี้:

8.1 โซนาร์

ความถี่การแผ่สัญญาณทั่วไปของโซนาร์อยู่เหนือ 2 kHz แต่โซนาร์ความถี่ต่ำที่ต่ำกว่าความถี่นี้มีข้อดีพิเศษคือ ยิ่งความถี่ต่ำ การลดทอนก็จะยิ่งน้อยลง คลื่นเสียงจะแพร่กระจายไปได้ไกลขึ้น และการป้องกันเสียงสะท้อนใต้น้ำก็จะได้รับผลกระทบน้อยลง โซนาร์ที่ทำจากวัสดุ Terfenol-D สามารถตอบสนองความต้องการด้านพลังงานสูง ปริมาณน้อย และความถี่ต่ำได้ จึงทำให้มีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว

8.2 ตัวแปลงสัญญาณเครื่องกลไฟฟ้า

ส่วนใหญ่ใช้สำหรับอุปกรณ์ควบคุมการทำงานขนาดเล็ก เช่น แอคชูเอเตอร์ รวมถึงความแม่นยำในการควบคุมที่เข้าถึงระดับนาโนเมตร รวมถึงปั๊มเซอร์โว ระบบหัวฉีดเชื้อเพลิง เบรก ฯลฯ ใช้ในรถยนต์ทางทหาร เครื่องบินและยานอวกาศทางทหาร หุ่นยนต์ทางทหาร ฯลฯ

8.3 เซ็นเซอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

เช่น แมกนีโตมิเตอร์แบบพกพา เซ็นเซอร์สำหรับตรวจจับการเคลื่อนที่ แรง และความเร่ง และอุปกรณ์คลื่นเสียงพื้นผิวที่ปรับได้ อุปกรณ์หลังนี้ใช้สำหรับเซ็นเซอร์เฟสในเหมืองแร่ โซนาร์ และส่วนประกอบการจัดเก็บในคอมพิวเตอร์

9. วัสดุอื่นๆ

วัสดุอื่นๆ เช่นแร่ธาตุหายากวัสดุเรืองแสงแร่ธาตุหายากวัสดุกักเก็บไฮโดรเจน วัสดุแมกนีโตรีซิสทีฟยักษ์ธาตุหายากแร่ธาตุหายากวัสดุทำความเย็นแบบแม่เหล็ก และแร่ธาตุหายากวัสดุจัดเก็บแม่เหล็ก-ออปติกทั้งหมดได้รับการนำไปใช้อย่างประสบความสำเร็จในกองทหารสมัยใหม่ โดยช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการรบของอาวุธสมัยใหม่ได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่นแร่ธาตุหายากวัสดุเรืองแสงได้รับการนำไปใช้ในอุปกรณ์มองเห็นตอนกลางคืนอย่างประสบความสำเร็จ ในกระจกมองเห็นตอนกลางคืน ฟอสเฟอร์ธาตุหายากจะแปลงโฟตอน (พลังงานแสง) ให้เป็นอิเล็กตรอน ซึ่งจะได้รับการปรับปรุงผ่านรูเล็กๆ นับล้านๆ รูในระนาบกล้องจุลทรรศน์ใยแก้วนำแสง โดยสะท้อนกลับไปกลับมาระหว่างผนังและปลดปล่อยอิเล็กตรอนออกมามากขึ้น ฟอสเฟอร์ธาตุหายากบางตัวที่ปลายสุดจะแปลงอิเล็กตรอนกลับเป็นโฟตอน ดังนั้นจึงสามารถมองเห็นภาพได้ด้วยเลนส์ตา กระบวนการนี้คล้ายกับหน้าจอโทรทัศน์ ที่แร่ธาตุหายากผงเรืองแสงจะปล่อยภาพสีบางสีลงบนหน้าจอ อุตสาหกรรมในอเมริกามักใช้ไนโอเบียมเพนทอกไซด์ แต่เพื่อให้ระบบมองเห็นตอนกลางคืนประสบความสำเร็จ ธาตุหายากแลนทานัมเป็นองค์ประกอบที่สำคัญ ในสงครามอ่าวเปอร์เซีย กองกำลังนานาชาติใช้กล้องมองเห็นเวลากลางคืนเพื่อสังเกตเป้าหมายของกองทัพอิรักครั้งแล้วครั้งเล่า โดยแลกกับชัยชนะเล็กๆ น้อยๆ

10.บทสรุป

การพัฒนาของแร่ธาตุหายากอุตสาหกรรมได้ส่งเสริมความก้าวหน้าอย่างครอบคลุมของเทคโนโลยีการทหารสมัยใหม่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และการพัฒนาเทคโนโลยีการทหารยังขับเคลื่อนการพัฒนาที่เจริญรุ่งเรืองของแร่ธาตุหายากอุตสาหกรรม ฉันเชื่อว่าด้วยความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของโลกแร่ธาตุหายากผลิตภัณฑ์จะมีบทบาทมากขึ้นในการพัฒนาเทคโนโลยีทางการทหารสมัยใหม่ด้วยฟังก์ชันพิเศษและนำมาซึ่งผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจและสังคมที่โดดเด่นมหาศาลให้กับแร่ธาตุหายากอุตสาหกรรมเอง