В области высокотехнологичного-производства и медицинской визуализацииниобий, как стратегический металл с дефицитом и высокими характеристиками, стал основным материалом, поддерживающим внедрение ключевых технологий, таких как магнитно-резонансная томография (МРТ), благодаря своим превосходным сверхпроводящим свойствам. Чистый ниобий может обеспечить проводимость с нулевым сопротивлением при температуре жидкого гелия (4,2 К, то есть -268,95 градуса). Благодаря этим уникальным характеристикам он занимает незаменимую позицию в области применения сверхпроводников, особенно обеспечивая основную поддержку для точной визуализации оборудования МРТ, способствуя развитию индустрии медицинской визуализации в направлении более высокого разрешения и большей стабильности.
Ниобий (Nb) — серо-белый редкий металл с атомным номером 41. Он обладает высокой температурой плавления, хорошей пластичностью и стабильными химическими свойствами. Сердцевина имеет превосходные сверхпроводящие свойства-это один из металлов с лучшими сверхпроводящими свойствами. Во-первых, чистый ниобий перейдет в сверхпроводящее состояние в условиях чрезвычайно низкой-температуры, охлаждаемой жидким гелием. В это время сопротивление полностью исчезнет, и ток сможет течь внутри него постоянно без потерь. В то же время он также проявит полный диамагнетизм (эффект Мейснера), который сможет эффективно отталкивать внешние рассеянные магнитные поля, что также является ключевой особенностью его адаптации к оборудованию МРТ. По сравнению с другими сверхпроводящими металлами ниобий имеет умеренную критическую температуру сверхпроводимости, относительно отработанный процесс получения и контролируемую стоимость. Он стал одним из наиболее широко используемых металлических материалов в области низкотемпературной сверхпроводимости.
Технология магнитно-резонансной томографии (МРТ) является основным средством современной медицинской диагностики. Его основной принцип заключается в использовании резонансного эффекта сильного магнитного поля и ядер водорода в тканях человека для создания четких изображений внутренней структуры человеческого тела без ионизирующего излучения и с высоким разрешением изображения. Он позволяет точно обнаруживать поражения мягких тканей человека и играет незаменимую роль в диагностике заболеваний головного мозга, позвоночника, сердечно-сосудистых и других заболеваний. Основной компонент оборудования МРТ, сверхпроводящий магнит, основан на сверхпроводящих свойствах ниобия и генерирует стабильное сильное магнитное поле.
При производстве сверхпроводящих магнитов для МРТ основным сырьем является чистый ниобий и ниобиевые сплавы (например, ниобий-титановые сплавы). Сверхпроводящие магниты должны поддерживать стабильное, сильное магнитное поле в среде с чрезвычайно низкой-температурой, а характеристики нулевого-сопротивления чистого ниобия при температуре жидкого гелия могут гарантировать, что ток в катушке магнита течет без потерь, что значительно снижает потребление энергии оборудованием и позволяет избежать потерь тока. Тепло влияет на стабильность магнитного поля; его эффект Мейсснера может эффективно экранировать помехи внешнего магнитного поля, гарантировать однородность и стабильность магнитного поля, генерируемого магнитом, и обеспечивать гарантию точного изображения. В настоящее время сверхпроводящие магнитные катушки основного оборудования МРТ на 1,5 Тл и 3 Тл изготовлены из сверхпроводящих материалов на основе ниобия-. Например, в основном магните Siemens MAGNETOM Vida 3T MRI используются ниобий-титановые сверхпроводящие провода, которые снижают энергопотребление на 90 % по сравнению с обычными медными катушками. % выше.
Помимо основного сверхпроводящего магнита, ниобий также находит применение в других ключевых компонентах устройств МРТ. Например, детали магнита с вакуумным уплотнением и проводящие части радиочастотной катушки используют коррозионную стойкость, высокую пластичность и превосходную проводимость ниобия, чтобы обеспечить стабильную работу оборудования в долгосрочной-временной перспективе, при чрезвычайно низких-температурах и в условиях сильного-магнитного-поля, а также продлить срок службы оборудования. С модернизацией технологий медицинской визуализации исследования, разработки и применение МРТ высокого поля (например, 7Т и выше) становятся все более и более обширными, что выдвигает более высокие требования к чистоте и характеристикам ниобиевых материалов и способствует постоянным прорывам в технологии глубокой переработки ниобия.
Судя по текущей ситуации в отрасли, мировые поставки ниобия представляют собой высококонцентрированную структуру. Бразилия контролирует более 90% мировых запасов ниобия. Будучи крупнейшим в мире потребителем ниобия, Китай более чем на 80 % зависит от импорта, а импортная зависимость-высококачественных ниобиевых материалов еще выше. высокий. Постоянное развитие отрасли МРТ непосредственно привело к устойчивому росту спроса на ниобий в медицинской сфере. С усилением глобального старения и популяризацией первичного медицинского оборудования для визуализации установленная мощность оборудования МРТ увеличивается из года в год, что еще больше увеличивает рыночный спрос на ниобиевые материалы. В то же время применение ниобия в сверхпроводимости распространилось и на высокотехнологичные области, такие как управляемый ядерный синтез и квантовые вычисления, но его применение в области МРТ по-прежнему занимает основную долю.
В будущем, с развитием технологии МРТ, не содержащей-жидкий гелий, и популяризацией МРТ высокого-поля, к характеристикам ниобиевых материалов будут предъявляться более высокие требования, что будет способствовать обновлению и повторению таких технологий, как очистка ниобия и подготовка сплавов, а также стимулированию разведки и разработки ресурсов ниобия. развитие, чтобы смягчить текущую ситуацию глобального дисбаланса поставок. Являясь основным вспомогательным материалом технологии МРТ, сверхпроводящие свойства ниобия не только закрепляют его ключевую позицию в индустрии медицинской визуализации, но и становятся важным связующим звеном, соединяющим промышленность редких металлов и высокотехнологичную медицинскую промышленность, способствуя скоординированному развитию двух отраслей.
Подводя итог, можно сказать, что ниобий стал незаменимым ключевым материалом для оборудования МРТ благодаря своим сверхпроводящим свойствам с нулевым сопротивлением при температуре жидкого гелия. От его производительности напрямую зависит качество визуализации, уровень энергопотребления и стабильность работы МРТ-аппаратуры. Благодаря постоянному развитию медицинских технологий и постоянному расширению применения сверхпроводников отраслевая ценность ниобия будет еще больше возрастать, и он станет важной силой, способствующей модернизации высокотехнологичного производства, а также медицинской промышленности и здравоохранения.
Лиза
Менеджер по продажам
Номер телефона/WhatsApp
(86)-18291772322
Электронная-почта
Ta-Nb@titanmsgp.com
