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稀土材料在船舶制造過程中的應用前景可期
2022/4/22 16:09:52
我國在這方面的研究與應用晚于相關發達國家，但也取得了一定成績并在迎頭趕上。二零一六年中車集團電機公司與相關公司企業簽訂了船用稀土永磁同歩牽引電機合同，可提供80KW等永磁電機及配套變頻器，實現了油改電，運營成本降低10%以上，同時減少了污染和碳排放，該電機將廣泛用于內河船運、景區、港口、輪渡等中小船只。2017年，我國研制的第一艘全電動式船只試航成功，該船可載2000噸貨物，充電2小時可續航80km。
對2014年~2024年全世界電動式船只、中小型潛水艇、全自動水上航行器等的市場前景、性能、成本等內容開展了預測，認為其市場容量由2013年的26億美元將增加到2024年的73億美元，而大功率電動船市場將增長3倍以上。
稀土防輻射涂料用在艦船相關部位可起到防輻射作用。選用Tb、Dy、Fe的稀土超磁致伸縮材料，通常稱為Terfenol-D，用這種材料制成的水生換能器，在相同體積條件下，其共振頻率是壓電陶瓷的1/4~1/3，射出頻率高10倍以上，是用來制作水下聲納的理想材料，可實現在較遠距離探知敵方艦艇的方位。在民用方面，可用于探測魚群的位置等和探測地質情況的儀器。
早在1983年利用Sc制作的GsGG晶體研發成功，即Gd3Sc2Ga3O12激光晶體，可用于潛水艇水下激光發生器以及其他重要應用場景。
炸彈的精準制導有多種方式，激光制導是最重要的方式之一。對打擊目標直射激光束，選用每秒鐘射出十幾個單脈沖的YAG：Nd激光發生器，對單脈沖開展編碼，光單脈沖能自導導彈響應，防止對導彈發射干擾和躲避敵方障礙。
艦船不論大型抑或中小型，都需要大量的照明燈具，用于輪機艙、駕駛艙、船員休息、彈藥庫等各船室的照明，總耗電量也不可忽視。而電力來源于柴油機、燃氣輪機或核反應堆等驅動發電獲得，艦船攜帶油料有限，為此節約電力消耗非常必要。各種稀土發光材料制作的燈具節能、高效，在艦船上有廣泛應用，如三基色節能燈、LED燈、高壓汞燈等，這些燈具所用的發光材料均含有Y、Eu、Ce、Tb等稀土元素（Y、Eu、Ce是高豐度稀土元素）。
稀土高分子X射線防護材料、稀土高分子中子輻射防護材料都可以在艦船中找到用武之地，如后者的熱中子屏蔽效果比無稀土高分子材料高5~6倍，其中添加了Sm、Eu、Gd、Dy等元素的材料性能為最佳。
由此可見，以稀土永磁、稀土發光、稀土晶體為代表的稀土功能材料，以稀土鋼、稀土鑄鐵、稀土有色金屬、稀土有機化合物為代表的稀土結構材料，已經在艦船中得到日益廣泛的應用。隨著稀土材料性能的持續改進，性價比的不斷提升，以及新的稀土功能材料和結構材料的問世，可以預見稀土在艦船中將有更多的用武之地。稀土在艦船中的應用，將有力地加快艦船的自動化、智能化升級，節省艦船及部件重量，減少油料消耗，進而提高艦船的續航能力、隱身能力等綜合性能。簡言之，稀土在艦船中應用正是方興未艾、前景可期。
【來源：網絡】
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