[發(fā)明專利]一種制備MRI用NbTi超導(dǎo)線的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110284991.7
• 申請(qǐng)日: 2011-09-22
• 公開（公告）號(hào): CN102354579A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛宇鑫;歐陽(yáng)海波;萬(wàn)小波;李建峰;王天成;劉向宏;馮勇;張平祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西部超導(dǎo)材料科技有限公司
• 主分類號(hào): H01B13/00
• 分類號(hào): H01B13/00;H01B12/10
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制備MRI用NbTi超導(dǎo)線的方法，屬于超導(dǎo)材料加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種制備MRI用NbTi超導(dǎo)線的方法。

背景技術(shù)

MRI(核磁共振成像，Magnetic?Resonance?Imaging)，是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)不可或缺的診斷工具，它具有非侵入、無(wú)輻射、診斷時(shí)間短、精確度高的特點(diǎn)。目前70％以上的MRI(由0.3T到3.0T)采用低溫超導(dǎo)磁體。MRI系統(tǒng)采用超導(dǎo)磁體能保證最有效地產(chǎn)生核磁成像所要求的高度均勻、穩(wěn)定和強(qiáng)大的磁埸，從而獲得清晰的圖像。超導(dǎo)磁體作為MRI中的關(guān)鍵部件主要由NbTi/Cu超導(dǎo)線繞制而成。傳統(tǒng)的制備MRI用的NbTi/Cu超導(dǎo)線主要是二次組裝擠壓法，即將NbTi棒與銅基體復(fù)合，經(jīng)過(guò)擠壓、拉拔形成單芯NbTi六方棒，再將NbTi六方棒和Cu六方棒集束后放入圓形銅包套中，并采用不同規(guī)格的圓形銅插棒填充六方棒與圓形銅包套的空隙，復(fù)合形成多芯NbTi/Cu復(fù)合棒。經(jīng)過(guò)擠壓、拉拔制成多芯NbTi/Cu超導(dǎo)線材。這種制備方法雖然技術(shù)相對(duì)成熟，但工序繁多導(dǎo)致工作效率較低，從而使成本相對(duì)較高。因此，有必要開發(fā)出一種新的NbTi/Cu超導(dǎo)線制備方法，提高生產(chǎn)效率、降低成本。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問(wèn)題

為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種制備MRI用NbTi超導(dǎo)線的方法，將NbTi圓棒與多孔Cu錠復(fù)合封焊后，經(jīng)過(guò)擠壓、拉拔制成多芯NbTi/Cu超導(dǎo)線材的鉆孔擠壓法。

技術(shù)方案

一種制備MRI用NbTi超導(dǎo)線的方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：將直徑為Φ100～300mm的NbTi棒插入外徑為Φ100～300mm的Cu管中，兩端用銅蓋蓋封；采用擠壓和拉拔工藝得到Φ10～30mm的NbTi/Cu單芯棒，再經(jīng)過(guò)矯直、切割成長(zhǎng)度為300～800mm，清洗備用；

步驟2：取外徑D0為Φ100～300mm、高度h為300～800mm的Cu錠清洗后進(jìn)行深度為300～800mm的鉆孔，得到15～100孔的多孔Cu錠；所述孔均勻的分布在以Cu錠圓心為中心的1到6層同心圓上，且最外芯絲排布直徑D1小于0.85D0；所述孔的進(jìn)口中心偏差＜0.5mm，孔的出口中心偏差＜1mm；將鉆孔后的Cu錠清洗備用；

步驟3：將步驟1制備的NbTi/Cu單芯棒，插入步驟2制備好的多孔Cu錠中，其中Cu基體的橫截面積與NbTi合金棒的總橫截面積比率為2～10，將插入NbTi棒的Cu錠兩端用銅蓋蓋封后，得到多芯的復(fù)合坯錠；

步驟4：將封焊后的多芯的復(fù)合坯錠在520～650℃下保溫30～120min后進(jìn)行擠壓，擠壓比為8～20，擠壓模直徑為Φ30～100mm，擠壓速度為10～40mm/s，得到直徑為Φ40～80mm的多芯NbTi/Cu復(fù)合擠壓棒；

步驟5：將步驟4得到的多芯NbTi/Cu復(fù)合擠壓棒在拉伸機(jī)上進(jìn)行10～20次拉伸、退火，拉伸速度5～100m/min，加工率為10～20％/道次，得到芯絲直徑Df為50～150μm，孔間距S與NbTi的芯絲直徑Df比率為0.15～0.45的NbTi/Cu超導(dǎo)線。

有益效果

本發(fā)明提出的一種制備MRI用NbTi超導(dǎo)線的方法，將NbTi圓棒與多孔Cu錠復(fù)合封焊后，經(jīng)過(guò)擠壓、拉拔制成多芯NbTi/Cu超導(dǎo)線材的鉆孔擠壓法。這種方法工藝簡(jiǎn)單，成品率較高，與二次組裝擠壓法相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)組裝更加簡(jiǎn)單、方便。(2)省去了六方銅芯棒、銅插縫棒的生產(chǎn)，大幅度的減少生產(chǎn)工序，縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本；(3)提高了NbTi棒利用率，采用二次組裝擠壓，NbTi棒有單芯棒和復(fù)合棒兩個(gè)損耗的過(guò)程，NbTi的總利用率約為65-70％。而采用鉆孔擠壓法，NbTi利用率可以提高到85％左右。(4)鉆孔法用的Cu錠相比二次組裝擠壓法用的Cu管價(jià)格比較便宜，這樣就降低了成本。(5)該方法在減少工序的同時(shí)也減少了無(wú)氧銅的損耗，提高效率，降低了生產(chǎn)成本。

附圖說(shuō)明

圖1是采用鉆孔擠壓法的Cu錠的截面示意圖；

圖2是采用本發(fā)明實(shí)施例1的方法制得的NbTi/Cu超導(dǎo)線的電鏡掃描照片。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例、附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

實(shí)施例1：