應用案例 | WIC超導線材的金相制備

磁共振成像(MagneticResonanceImaging，MRI)，是現(xiàn)代醫(yī)學的診斷工具。核磁共振儀器對于心腦血管、神經(jīng)和腫瘤等多種重大疾病影像診斷有重大意義。不久前，我國自主研發(fā)的核磁共振儀器研制成功，開始量產(chǎn)。

MRI中的關鍵部件——超導磁體由NbTi超導線繞制而成。NbTi超導線需求約為1.5x10kg，其中WIC超導線材所占比例約為60％，達9×10 kg。WIC超導線材因具有高銅比、低的銅加工率等優(yōu)點，使其加工成本低且制備的磁體運行穩(wěn)定、安全，故成為制備磁共振成像系統(tǒng) (MRI)的關鍵部件——超導磁體的主導材料，同時還被用來制作粒子加速器的磁體等。

WIC超導線材需要檢測內部結構和芯絲直徑，盡可能采用低放熱的冷鑲環(huán)氧樹脂，如EpoxiCure 2。EpoxiCure 2耐化學性，能夠很好地粘附在試樣邊緣，收縮率低，具有很好的保邊性。

在鑲嵌之前，需確保樣品表面干凈以及干燥，使樣品與樹脂能更好地結合，避免鑲嵌后樣品和樹脂間產(chǎn)生縫隙?？p隙在磨拋過程中會嵌入污染物引入劃痕。

表面的切割損傷層需使用碳化硅(SiC) 砂紙搭配合適的壓力進行粗磨。碳化硅非常堅硬，含有尖銳的磨料顆粒，可以在研磨過程中隨著磨盤轉動產(chǎn)生新的切屑刃，可提高材料的去除率。

每張砂紙只能使用1-2分鐘，用損耗的SiC砂紙可能會造成表面損傷。如果切割質量良好，可以使用P400的SiC砂紙進行初始研磨。

由于研磨過程會產(chǎn)生大量的熱，所以在研磨過程中需保證充分的水冷卻。

研磨結束后，使用9微米的多晶金剛石懸浮液搭配硬編織拋光布來去除試樣劃痕。如TexMet C拋光布，具有更高的材料去除率，并有助于提高試樣的平整度。MetaDi多晶金剛石懸浮液中的多晶金剛石具有更多的切割面，可更快地去除損傷變形及劃痕，獲得更好的表面質量。對于銅線，需增加3微米和1微米的拋光步驟，再進行終拋。終拋推薦使用0.02微米 MasterMet2氧化硅拋光液，在ChemoMet柔軟多孔的耐化學腐蝕合成布上進行拋光。

NbTi芯絲的變形比較均勻 ，經(jīng)過測量芯絲直徑在3～5 微米之間 ，圓線的尺寸為 0.5mm。

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