Dalam bidang-pembuatan tinggi dan pengimejan perubatan,niobium, sebagai logam strategik dengan kekurangan dan prestasi tinggi, telah menjadi bahan teras yang menyokong pelaksanaan teknologi utama seperti pengimejan resonans magnetik (MRI) dengan sifat superkonduktornya yang sangat baik. Niobium tulen boleh mencapai pengaliran rintangan sifar pada suhu helium cecair (4.2 K, iaitu, -268.95 darjah ). Prestasi unik ini menjadikannya menduduki kedudukan yang tidak boleh diganti dalam bidang aplikasi superkonduktor, terutamanya menyediakan sokongan teras untuk pengimejan peralatan MRI yang tepat, untuk menggalakkan pembangunan industri pengimejan perubatan ke arah resolusi yang lebih tinggi dan lebih stabil.
Niobium (Nb) ialah logam nadir berwarna putih{0}}kelabu dengan nombor atom 41. Ia mempunyai ciri-ciri takat lebur yang tinggi, kemuluran yang baik dan sifat kimia yang stabil. Teras ialah sifat superkonduktornya yang sangat baik-ia adalah salah satu logam yang mempunyai sifat superkonduktor terbaik. Satu, niobium tulen akan memasuki keadaan superkonduktor dalam persekitaran-suhu yang sangat rendah yang disejukkan oleh helium cecair. Pada masa ini, rintangan akan hilang sepenuhnya, dan arus boleh mengalir secara kekal di dalamnya tanpa kehilangan. Pada masa yang sama, ia juga akan menunjukkan diamagnetisme lengkap (kesan Meissner), yang boleh menangkis medan magnet sesat luaran dengan berkesan, yang juga merupakan ciri utama penyesuaiannya kepada peralatan MRI. Berbanding dengan logam superkonduktor lain, niobium mempunyai suhu kritikal superkonduktor yang sederhana, proses penyediaan yang agak matang, dan kos yang boleh dikawal. Ia telah menjadi salah satu bahan logam yang paling banyak digunakan dalam bidang{10}}superkonduktiviti suhu rendah.
Teknologi pengimejan resonans magnetik (MRI) ialah kaedah teras diagnosis pengimejan perubatan moden. Prinsip terasnya ialah menggunakan kesan resonans medan magnet yang kuat dan nukleus hidrogen dalam tisu manusia untuk menghasilkan imej yang jelas tentang struktur dalaman badan manusia tanpa sinaran mengion dan dengan resolusi pengimejan yang tinggi. Ia boleh mengesan lesi tisu lembut manusia dengan tepat dan memainkan peranan yang tidak boleh ditukar ganti dalam diagnosis penyakit otak, tulang belakang, kardiovaskular dan lain-lain. Komponen teras peralatan MRI, magnet superkonduktor, bergantung pada sifat superkonduktor niobium untuk menghasilkan medan magnet yang stabil dan kuat.
Dalam pembuatan magnet superkonduktor MRI, niobium tulen dan aloi niobium (seperti aloi niobium-titanium) ialah bahan mentah teras. Magnet superkonduktor perlu mengekalkan medan magnet yang stabil dan kuat dalam persekitaran-suhu yang sangat rendah, dan ciri rintangan sifar-niobium tulen pada suhu helium cecair boleh memastikan arus dalam gegelung magnet berjalan tanpa kehilangan, mengurangkan penggunaan tenaga peralatan dan mengelakkan kehilangan arus. Haba menjejaskan kestabilan medan magnet; kesan Meissnernya dapat melindungi gangguan medan magnet luaran dengan berkesan, memastikan medan magnet yang dihasilkan oleh magnet adalah seragam dan stabil, dan memberikan jaminan untuk pengimejan yang tepat. Pada masa ini, gegelung magnet superkonduktor peralatan MRI 1.5 T dan 3 T arus perdana diperbuat daripada bahan pengalir-berasaskan niobium. Contohnya, magnet utama Siemens MAGNETOM Vida 3T MRI menggunakan wayar superkonduktor niobium-titanium, yang mengurangkan penggunaan tenaga sebanyak 90% berbanding dengan gegelung tembaga konvensional. % di atas.
Sebagai tambahan kepada magnet superkonduktor teras, niobium juga mempunyai aplikasi dalam komponen utama peranti MRI yang lain. Sebagai contoh, bahagian pengedap vakum magnet dan bahagian konduktif gegelung frekuensi radio menggunakan rintangan kakisan, kemuluran tinggi dan kekonduksian niobium yang sangat baik untuk memastikan pengendalian peralatan yang stabil dalam -jangka panjang, suhu yang sangat rendah-dan tinggi-magnetik-persekitaran perkhidmatan peralatan yang panjang, dan jangka hayat peralatan yang panjang. Dengan peningkatan teknologi pengimejan perubatan, penyelidikan dan pembangunan serta aplikasi -MRI medan tinggi (seperti 7T dan ke atas) menjadi semakin meluas, yang mengemukakan keperluan yang lebih tinggi untuk ketulenan dan prestasi bahan niobium serta menggalakkan penemuan berterusan dalam teknologi pemprosesan dalam niobium.
Berdasarkan situasi semasa industri, bekalan global niobium menunjukkan corak yang sangat tertumpu. Brazil mengawal lebih daripada 90% sumber niobium dunia. Sebagai pengguna niobium terbesar di dunia, China bergantung pada import lebih daripada 80% dan pergantungan import bahan niobium-tinggi adalah lebih tinggi lagi. tinggi. Pembangunan berterusan industri MRI secara langsung telah memacu pertumbuhan mantap permintaan untuk niobium dalam bidang perubatan. Dengan peningkatan penuaan global dan pempopularan peralatan pengimejan perubatan utama, kapasiti pemasangan peralatan MRI telah meningkat dari tahun ke tahun, meningkatkan lagi permintaan pasaran untuk bahan niobium. Pada masa yang sama, aplikasi superkonduktor niobium juga telah diperluaskan kepada-medan tinggi seperti pelakuran nuklear dan pengkomputeran kuantum yang boleh dikawal, tetapi aplikasinya dalam bidang MRI masih menduduki bahagian teras.
Pada masa hadapan, dengan pembangunan teknologi MRI percuma-helium cecair dan pempopularan-MRI medan tinggi, keperluan yang lebih tinggi akan dikemukakan untuk prestasi bahan niobium, menggalakkan peningkatan dan lelaran teknologi seperti penulenan niobium dan penyediaan aloi, dan juga memacu penerokaan dan pembangunan sumber niobium. pembangunan untuk mengurangkan keadaan semasa ketidakseimbangan bekalan global. Sebagai bahan sokongan teras teknologi MRI, sifat superkonduktor niobium bukan sahaja mewujudkan kedudukan terasnya dalam industri pengimejan perubatan tetapi juga menjadi pautan penting yang menghubungkan industri logam nadir dan industri perubatan-tinggi, mempromosikan pembangunan yang diselaraskan bagi kedua-dua industri.
Ringkasnya, niobium telah menjadi bahan utama yang sangat diperlukan untuk peralatan MRI berdasarkan sifat superkonduktor rintangan sifarnya pada suhu helium cecair. Prestasinya secara langsung menentukan kualiti pengimejan, tahap penggunaan tenaga, dan kestabilan operasi peralatan MRI. Dengan kemajuan berterusan teknologi perubatan dan pengembangan berterusan aplikasi superkonduktor, nilai industri niobium akan diserlahkan lagi dan ia akan menjadi kuasa penting untuk menggalakkan peningkatan-industri pembuatan dan perubatan serta kesihatan kelas atas.
lisa
Pengurus Jualan
Nombor Telefon/WhatsApp
(86)-18291772322
E-mel
Ta-Nb@titanmsgp.com
