Металлы для военной техники

Применение цветных, редких, редкоземельных металлов и оксидов в современной военной технике

Алюминий

Металл: сплавы марок АЛ22, АЛ29, АЛ11 и АЛ24 используются при производстве элементов фюзеляжей военных самолётов.
Пудра — применяется во взрывчатых веществах.
Порошок — используется в составе взрывчатых веществ.
Алюминий–магний порошок (ПАМ) — для термобарических боеприпасов.
Термитная смесь.

Бериллий

Формы: бериллий чистый, алюмобериллиевая лигатура, меднобериллиевая лигатура, никельбериллиевая лигатура, окись бериллия, порошок бериллия.
Применение: атомная, аэрокосмическая, электронная и нефтяная промышленность.
Обладает необыкновенной твёрдостью и лёгкостью.
Сплав бериллия с медью имеет свойства стальной пружины.

Барий

Используется в производстве детонаторов, взрывчатых веществ и пиротехнике.
Соединение: титанат бария.

Бор

Карбид бора — используется для производства бронированных изделий.
Применяется в атомных реакторах.
Используется для изготовления пластин бронежилетов.
Цена до 45 тыс. долларов за тонну.

Ванадий

Применяется для производства брони, самолётов, ядерных реакторов подлодок и авианосцев.
Алюминиево-ванадиевый сплав используется в титановом производстве для авиастроения и космоса.

Вольфрам

Карбид вольфрама — основа твёрдосплавных материалов для бронебойных сердечников и пуль.
W-Re — применяется в аэрокосмической промышленности (лопатки реактивных турбин, сопла ракет).
Из сплавов вольфрама изготавливают: пули, броню, снаряды, шрапнель, гранаты, дробовики, пулевые пули, пуленепробиваемый транспорт, танки, артиллерию.
Бронебойные снаряды из вольфрама пробивают композитную броню и являются противотанковым оружием.

Висмут

Соединения: теллурид висмута, селенид висмута, висмут-цезий-теллур.

Галлий

Арсенид галлия (GaAs): полупроводник высокой подвижности носителей заряда. Используется в СВЧ-приборах, светодиодах, лазерах, фотодатчиках, ИК-оптике.
Нитрид галлия (GaN): применяется в оптоэлектронике, усилителях мощности, телекоммуникациях 5G, микросхемах питания. Работоспособен при t до 500°C.
GaN и GaAs критически важны для Patriot и других военных комплексов.
Поставки из Китая ограничены с 2024 г.

Гольмий

Используется для изготовления панелей управления в атомной промышленности.
Применяется в микроволновых печах.

Графит

В атомных электростанциях — отличный замедлитель нейтронов, используется в реакторах.
Применяется в электронных технологиях, аэрокосмической авиации и для национальной безопасности.
Используется в соплах топливных ракет, носовых обтекателях, деталях космической техники.
Служит материалом для изоляции и противорадиационной защиты.
Поставки из Китая ограничены с 2024 года.

Диспрозий

Необходим (наряду с Pr, Nd, Tb) для производства постоянных магнитов.
Магниты критически важны для ветряных турбин и электродвигателей.
На их долю приходится около 91% мирового рынка РЗМ (REIA 2019, IEA 2022).
Используется в изготовлении управляющих стержней ядерных реакторов.

Йод

Применяется в электронной промышленности.
Используется в качестве реагентов высокой чистоты.

Европий

Применяется в атомных реакторах.
Используется в люминофорах: иттрий–европий, барий–европий.

Индий

60% мирового применения — изготовление покрытий ITO (Indium-Tin Oxide).
ITO сочетает прозрачность и высокую электропроводность.
Используется в ЖК-мониторах, OLED, плазменных панелях.
Применяется как прозрачный токоподвод в экранах.
Особо востребован индий высокой чистоты («шесть девяток»).

Иттрий

Бериллид иттрия применяется в аэрокосмической технике.
Оксид иттрия используется в люминофорах.
Иттралокс — в ракетостроении.
Теллурид иттрия.
Тетраборид иттрия — в атомных реакторах.

Иттербий

Применяется в оптоволокне.
Используется в лазерных технологиях.

Кадмий

Сплав КРТ (кадмий–ртуть–теллур).

Кальций

Применяется в дымном порохе.
Используется в пиротехнике.
В боеприпасах — для вышибных зарядов.

Калий

Используется в напалме.
Нитрат калия — компонент ракетного топлива.
Применяется в пиротехнике.
Используется в чёрном порохе и взрывчатых веществах.

Кобальт

Применяется в авиа- и ракетных двигателях.
Самарий-кобальтовые магниты используются в радарах и лампах бегущей волны (ЛБВ).
Обеспечивает фокусировку энергии микроволн.

Кварц

Кварцевое волокно — высокоэффективное неорганическое волокно из кварца высокой чистоты.
Сохраняет свойства твёрдого кварца, устойчиво к высоким температурам.
Используется как армирующий материал для современных композитов.
Чистота ≥99,9% обеспечивает высокую устойчивость к абляции, термостойкость, низкую теплопроводность.
Обладает высокой химической стабильностью и хорошими диэлектрическими свойствами.
Применяется в военной, оборонной, авиационной, аэрокосмической и других отраслях.

Кремний

Карбид кремния — используется в бронежилетах.
Монокристаллический кремний — основа всей электроники.
Металлический кремний — добавка в сплавы алюминия (например, для автомобильной промышленности).
Применяется в производстве силоксанов и силиконов.
Основное сырьё для фотоэлектрических модулей.
Используется в производстве кремния электронного класса.
Применяется для синтетического аморфного кремния.
Другие промышленные применения.

Лантан

Используется в каталитической промышленности.
Применяется в ядерной энергетике.
Металлический лантан высокой чистоты — ключевой элемент атомной промышленности.
В технологии переработки ядерного топлива: лантан извлекает изотопы плутония из урана, не смешиваясь с ним.
Фактически «держит на своих плечах» производство ядерного оружия.

Латунь

Используется для производства боеприпасов.
Идёт на изготовление гильз.

Лютеций

Соединения: скандат, галлат, алюминат лютеция.
Легированные гольмием и тулием — излучение 2,69 мкм.
С ионами неодима — излучение 1,06 мкм.
Используются в мощных военных лазерах.

Литий

Стратегический металл для оборонной промышленности.
Необходим для производства водородных бомб.
Используется в эмалях, стекле, аккумуляторах, батарейках.
Производство: до 20 000 тонн (США, Чили, Австралия, Китай и др.).

Магний

Порошок ПАМ используется в термобарических боеприпасах.
Свойство магния гореть ярким белым пламенем применяют в осветительных и сигнальных ракетах.
Используется в трассирующих пулях.

Молибден

Используется для обшивки ракетных каркасов.
Сплав молибден–ниобий применяется в сверхзвуковых самолётах.
Применяется в оптике.

Марганец

Марганцевая руда необходима для военной промышленности.

Мышьяк

Некоторые соединения (например, люизит) являются боевыми отравляющими веществами.
Использовался и, возможно, используется в химическом оружии.
Применяется в производстве микросхем, стекловолокна, инсектицидов.
Используется как легирующая добавка к полупроводникам (Si, Ge).
Арсенид галлия (GaAs) и арсенид индия (InAs) обладают полупроводниковыми свойствами.

Натрий

Используется в производстве напалма.

Нитрат аммония

Применяется как компонент взрывчатых веществ.

Неодим

Используется для изготовления мощных магнитов, роботов, автомобилей, жестких дисков и ветряных турбин.
Применяется в аэрокосмической и военной отрасли — для производства высокостойкого стекла, топливных присадок и лазеров.
Постоянные магниты из Nd, Pr, Tb и Dy жизненно важны для ветряных турбин, электродвигателей и военных систем (F-35, подлодки Virginia и Columbia, ракеты Tomahawk, БПЛА Predator, JDAM, радары).
На их долю приходится около 91% мирового рынка редкоземельных металлов (REIA 2019, IEA 2022).

Никель

Широко используется в авиационной промышленности.
Никелевые сплавы применяются для изготовления боевых орудий, снарядов, военных судов, брони.
Необходим в радиолокации и телевидении.
Применяется в космической, авиационной, военной, машиностроительной и атомной индустрии.

Ниобий

Увеличивает срок службы стальных труб в 10 раз.
Тугоплавкие сплавы используются в реактивных двигателях, самолетах, ракетах, ядерных ускорителях, котлах.
Монокарбид ниобия (NbC) применяется в ракетостроении и производстве турбин.

Олово

Применяется для производства припоев, баббитов и других сплавов.
Используется при производстве белой жести, флоат-стекла и полупроводниковой техники.

Осмий

Применяется в военных целях — часть артиллерийских снарядов и боеголовок ракет.
Используется в электронной аппаратуре авиационной и ракетной техники.

Празеодим

Необходим для производства постоянных магнитов (вместе с Nd, Tb, Dy), используемых в ветряных турбинах и электродвигателях.
Применяется в высокопрочных сплавах авиационных двигателей.

Рений

Входит в состав суперсплавов (4–10%), выдерживающих температуры до 2000 °C без потери прочности.
Используется в корпусах и лопатках турбин, соплах двигателей ракет и самолетов.
Соединяется с никелем для производства реактивных двигателей.
Применяется в деталях сверхзвуковых самолетов и другой военной техники.

Ртуть

Входит в состав сплавов типа КРТ (кадмий–ртуть–теллур).

Самарий

Самарий-кобальтовые магниты используются в радарных лампах бегущей волны (ЛБВ) для фокусировки энергии микроволн.
Применяется в магнитных материалах для конструкций атомных реакторов.
Самарий-кобальтовые постоянные магниты используются в генераторах, которые подают электричество в электросистемы самолётов.
Небольшие, но мощные приводы на редкоземельных металлах применяются для механизации крыла, закрылков, рулей и элеронов.
Оксид самария добавляется в оптическое стекло для поглощения инфракрасного света.
Соединения самария используются для сенсибилизации фосфора при облучении инфракрасным светом.

Свинец

Азид свинца — инициирующее высокобризантное взрывчатое вещество, применяется в капсюлях-детонаторах и электродетонаторах с 1907 года.
Нитрат свинца (свинец азотнокислый) используется в пиротехнике и для производства смесевых взрывоопасных веществ.

Селен

Применяется в сплавах и при производстве стекла.
Используется в качестве катализатора в некоторых химических процессах.

Скандий

Алюмо-скандиевая лигатура применяется в военных ракетах и авиации.
Скандиевые сплавы используются в аэрокосмической и оборонной промышленности.
Обшивка космического челнока «Буран» была изготовлена из алюминий-скандиевого сплава.
Такие сплавы применяются в конструкциях самолётов, ракет, скоростных поездов и автомобилей.
Обладают радиационной стойкостью, что позволяет использовать их в атомных реакторах.
Синтетические гранаты германий-гадолиний-скандиевого состава применяются для производства ЭВМ нового поколения.
Эти же гранаты с добавкой неодима и меди используются как лазеры.
Оксиды циркония и скандия позволяют создавать высококачественную керамику.
Сплав магния и скандия применяется в водородной энергетике.

Стронций

Используется в пиротехнике.
Применяется для производства специального стекла экранов цветных телевизоров, компьютеров, радаров и различных дисплеев.

Серебро

Азид серебра — бесцветное вещество, известное своими взрывчатыми свойствами.

Сурьма

С 15 сентября 2024 года Китай ввёл ограничение на экспорт сурьмы и ещё пяти продуктов, включая сурьму.
Применяется в производстве боеприпасов.
Используется в приборах ночного видения и инфракрасных головках наведения ракет.
Применяется для стрелкового оружия, трассирующих пуль, бронебойных боеприпасов и прецизионной оптики.
Имеет решающее значение для оборонной промышленности США: используется в сердечниках пуль, патронов, снарядов, ядерном оружии и оборудовании военного назначения.

Таллий

Используется в производстве стеклообразных полупроводников.
Монокристаллы галогенидов таллия прозрачны для ИК-излучения.
Применяются в приборах инфракрасной оптики: линзах, призмах, кюветах, перископах, микроскопах и ИК-спектрометрах.

Тантал

Используется в ядерной энергетике.
Применяется в кумулятивных снарядах.
Бериллид тантала образует сверхтвёрдый материал.

Теллур

Входит в состав сплава кадмий–ртуть–теллур (КРТ), который используется в фотоприёмных устройствах (охлаждаемых фотонных) для тепловидения.

Тербий

Необходим вместе с Pr, Nd и Dy для производства постоянных магнитов, жизненно важных для ветряных турбин и электродвигателей.
Используется в низкоэнергетических лампочках и ртутных лампах.

Титан

Применяется в ракетной технике, авиации и космической отрасли.
Используется в медицинской и других высокотехнологичных сферах.

Торий

Используется в ядерной энергетике, в уран-ториевом топливном цикле и реакторах на быстрых нейтронах (LFTR).
Применяются карбид, оксид и фторид тория в высокотемпературных жидкосолевых реакторах совместно с соединениями урана и плутония.
Запасы тория в 3–4 раза превышают запасы урана, что позволяет обеспечить энергопотребление человечества на сотни лет.

Тулий

Используется в волоконной оптике.
Применяется в лазерах.
Используется в дозиметрах, люминофорах и оптическом стекле.

Фосфор

Используется в боеприпасах.
Применяется в авиабомбах.
Используется в авиабаке.
Входит в состав артиллерийских снарядов, ракет и реактивных снарядов.
Применяется в артиллерийских минах.
Используется в ручных гранатах.

Церий

Широко применяется в каталитической промышленности.
Компоненты на основе церия выступают полирующим средством для различных типов оптических линз военного назначения.
Часто сочетается с оксидом лантана для повышения преломления света и снижения дисперсии.
Оптика с содержанием редкоземельных металлов используется для:
- Замера дальности.
- Систем обнаружения и создания помех.
- Фотографирования.
- Защиты от вредных лазерных излучений, ослеплений, ультрафиолетовых или отражённых лучей.
Применяется в биноклях, лазерных прицелах, телескопах, микроскопах, защитных очках, дальномерах, приборах ночного видения, линзах камер, фильтрах и защитных линзах.

Цинк

Используется как покрытие стартовых конструкций для запуска ракет (США).
В литейном производстве цинковые сплавы применяются для изготовления деталей, включая затворы оружия.
Серебряно-цинковые аккумуляторы находят применение в военной технике и авиации; способны эффективно работать даже в космосе.
Является важным элементом вооружения и обороны, применяется в различных отраслях оборонной промышленности.

Цирконий

Широко используется в атомной и ядерной технике, авиации и военной промышленности.
Применяется для производства огнеупоров, легирования стали, эмалей, керамики, газопоглотителей, синтетических самоцветов.
Мировое производство циркониевых концентратов превышает 1 млн тонн в год.
Используется для легирования броневых сталей и сплавов цветных металлов, применяемых в ракето-, самолето- и автостроении.
Цирконий, стабилизированный оксидом иттрия, используется как высокотемпературное керамическое покрытие для защиты металлических сплавов в авиадвигателях.
Оксид иттрия предотвращает переход циркония из тетрагональной структуры в моноклинную, что сохраняет устойчивость керамики к высоким температурам и напряжению.

Эрбий

Используется в эрбиевых волоконных лазерах.
Часто применяется в сочетании с другими редкоземельными элементами: Nd³⁺ (неодим), Pr³⁺ (празеодим), Tm³⁺ (тулий), Yb³⁺ (иттербий), Ho³⁺ (гольмий) и др.
Военное применение: по мере роста мощности волоконных лазеров их использование в военной сфере расширяется.
Для создания направленного энергетического оружия несколько волоконных лазеров объединяются в когерентную структуру для увеличения мощности.
В Исследовательской лаборатории ВВС США проводятся исследования волоконных лазеров мощностью 100 кВт для решения военных задач.

Источник: epravda.com.ua, zn.ua