[发明专利]一种制备MRI用NbTi超导线的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备MRI用NbTi超导线的方法，属于超导材料加工技术领域，涉及一种制备MRI用NbTi超导线的方法。

背景技术

MRI(核磁共振成像，Magnetic Resonance Imaging)，是现代医学不可或缺的诊断工具，它具有非侵入、无辐射、诊断时间短、精确度高的特点。目前70％以上的MRI(由0.3T到3.0T)采用低温超导磁体。MRI系统采用超导磁体能保证最有效地产生核磁成像所要求的高度均匀、稳定和强大的磁埸，从而获得清晰的图像。超导磁体作为MRI中的关键部件主要由NbTi/Cu超导线绕制而成。传统的制备MRI用的NbTi/Cu超导线主要是二次组装挤压法，即将NbTi棒与铜基体复合，经过挤压、拉拔形成单芯NbTi六方棒，再将NbTi六方棒和Cu六方棒集束后放入圆形铜包套中，并采用不同规格的圆形铜插棒填充六方棒与圆形铜包套的空隙，复合形成多芯NbTi/Cu复合棒。经过挤压、拉拔制成多芯NbTi/Cu超导线材。这种制备方法虽然技术相对成熟，但工序繁多导致工作效率较低，从而使成本相对较高。因此，有必要开发出一种新的NbTi/Cu超导线制备方法，提高生产效率、降低成本。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种制备MRI用NbTi超导线的方法，将NbTi圆棒与多孔Cu锭复合封焊后，经过挤压、拉拔制成多芯NbTi/Cu超导线材的钻孔挤压法。

技术方案

一种制备MRI用NbTi超导线的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：将直径为Φ100～300mm的NbTi棒插入外径为Φ100～300mm的Cu管中，两端用铜盖盖封；采用挤压和拉拔工艺得到Φ10～30mm的NbTi/Cu单芯棒，再经过矫直、切割成长度为300～800mm，清洗备用；

步骤2：取外径D0为Φ100～300mm、高度h为300～800mm的Cu锭清洗后进行深度为300～800mm的钻孔，得到15～100孔的多孔Cu锭；所述孔均匀的分布在以Cu锭圆心为中心的1到6层同心圆上，且最外芯丝排布直径D1小于0.85D0；所述孔的进口中心偏差＜0.5mm，孔的出口中心偏差＜1mm；将钻孔后的Cu锭清洗备用；

步骤3：将步骤1制备的NbTi/Cu单芯棒，插入步骤2制备好的多孔Cu锭中，其中Cu基体的横截面积与NbTi合金棒的总横截面积比率为2～10，将插入NbTi棒的Cu锭两端用铜盖盖封后，得到多芯的复合坯锭；

步骤4：将封焊后的多芯的复合坯锭在520～650℃下保温30～120min后进行挤压，挤压比为8～20，挤压模直径为Φ30～100mm，挤压速度为10～40mm/s，得到直径为Φ40～80mm的多芯NbTi/Cu复合挤压棒；

步骤5：将步骤4得到的多芯NbTi/Cu复合挤压棒在拉伸机上进行10～20次拉伸、退火，拉伸速度5～100m/min，加工率为10～20％/道次，得到芯丝直径Df为50～150μm，孔间距S与NbTi的芯丝直径Df比率为0.15～0.45的NbTi/Cu超导线。

有益效果

本发明提出的一种制备MRI用NbTi超导线的方法，将NbTi圆棒与多孔Cu锭复合封焊后，经过挤压、拉拔制成多芯NbTi/Cu超导线材的钻孔挤压法。这种方法工艺简单，成品率较高，与二次组装挤压法相比具有以下优点：(1)组装更加简单、方便。(2)省去了六方铜芯棒、铜插缝棒的生产，大幅度的减少生产工序，缩短生产周期，降低生产成本；(3)提高了NbTi棒利用率，采用二次组装挤压，NbTi棒有单芯棒和复合棒两个损耗的过程，NbTi的总利用率约为65-70％。而采用钻孔挤压法，NbTi利用率可以提高到85％左右。(4)钻孔法用的Cu锭相比二次组装挤压法用的Cu管价格比较便宜，这样就降低了成本。(5)该方法在减少工序的同时也减少了无氧铜的损耗，提高效率，降低了生产成本。

附图说明

图1是采用钻孔挤压法的Cu锭的截面示意图；

图2是采用本发明实施例1的方法制得的NbTi/Cu超导线的电镜扫描照片。

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

实施例1：