近日,由西北有色金屬研究院等單位承擔的863課題“高性能MRI用超導線材批量化制備技術(2014AA032701)”通過技術驗收。通過該課題的突破,使我國核磁共振成像儀(MRI)用高性能NbTi和MgB2超導長線實現(xiàn)批量制備,開始向全球主要醫(yī)療影像儀制造企業(yè)實現(xiàn)供貨。
超導MRI具有磁場強度高、無放射危害、圖像分辨率高等優(yōu)勢,是目前全球醫(yī)療影像領域的主流高端裝備,也是超導材料最主要的應用領域之一。NbTi超導線材性能不斷提升促進了商用液氦浸泡冷卻MRI系統(tǒng)成本不斷降低,MgB2超導線材的快速發(fā)展使無冷卻介質的移動式、開放式制冷機制冷MRI成為國際技術發(fā)展前沿。但是在2016年之前,MRI用超導線材長期被LUVATA、OXFORD等跨國公司壟斷,導致我國超導MRI用線材長期處于完全依賴進口的狀態(tài),嚴重制約我國自主超導MRI裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
該課題突破了高均勻合金熔煉、導體結構設計、粉末裝管法線材塑性變形控制、高尺寸精度線材加工、磁通釘扎控制和線材絕緣等MRI用超導線材制造核心技術,獲得具有完全獨立知識產(chǎn)權的超導MRI用NbTi和MgB2超導線材批量化制備技術并實現(xiàn)量產(chǎn)。量產(chǎn)單根萬米級NbTi線材臨界電流密度超過3410 A/mm2 (4 T,4.2 K),單根千米級MgB2線材臨界電流密度超過21400 A/cm2 (3T,20 K),均達到國際先進水平。建成我國首條年產(chǎn)能400噸的MRI用超導線材生產(chǎn)線,相關產(chǎn)品已為美國通用電氣(GE)、德國西門子等全球主要醫(yī)療影像儀供應商實現(xiàn)供貨,并在中科院電工所、寧波健信等國內超導MRI系統(tǒng)研發(fā)中獲得應用。
超導MRI系統(tǒng)是我國“十三五”期間醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點。超導MRI用線材制備技術研究成果填補了國內空白,為我國發(fā)展自主知識產(chǎn)權超導MRI系統(tǒng)奠定了堅實的材料基礎。