随着国内CT整机国产化进程提速,位于设备核心部位的球管阳极靶材,仍是上游供应链亟待自主突破的关键环节。在近期多场新材料产业展会、医疗装备创新交流活动中,合肥工业大学砺峰钨材团队的钨铼合金靶材研发成果备受关注。这支以本科生为核心力量的材料研发队伍,聚焦钨铼合金靶材制备技术瓶颈持续攻坚,致力于为我国高端医疗影像装备补齐关键国产化短板。
钨铼合金制成的阳极靶盘,是CT球管的核心部件,直接决定设备的成像清晰度与使用寿命。长期以来,高端医疗级钨铼靶材制备技术实现自主可控难度较高,国内医院与设备厂商采购、运维成本压力较大。国产同类材料发展过程中,曾面临成分均匀性差、高温环境下易开裂失效等技术难题,难以稳定满足医疗级应用的严苛标准。
这一产业痛点,正是砺峰钨材团队的研发起点。在产业调研、展会技术对接交流过程中,团队成员真切感受到国内厂商与医疗机构的现实需求,明晰钨铼靶材国产化进程中的共性技术难题:钨与铼两种金属物性差异较大,传统机械混粉工艺难以实现元素高度均匀混合;实验室小试样品性能可达预期,但规模化放大制备后,材料性能易出现波动,是行业长期面临的技术门槛。
研发初期,团队依托传统混粉工艺路线反复试验,始终难以达到医疗级材料的性能要求。湿法实验中溶液提前析出、烧结样品晶粒尺寸超标、不同批次性能稳定性不足等问题,是研发阶段需要持续攻克的难关。面对多次试验挑战,团队没有局限于现有工艺路线,转向难度更高、可从源头改善均匀性难题的液相共沉淀技术方向开展研究。
从零搭建全新制备体系阶段,团队从粉体合成源头管控钨、铼元素分布,经过大量实验筛选,确定草酸作为最优络合剂,实现两种金属元素分子级均匀混合。在此基础上,团队持续优化烧结工艺参数,在细晶粒组织与高密度结构之间找到适配平衡点,改善材料在高温工况下开裂、性能衰减等问题。
当前,砺峰钨材团队研发的钨铼靶材已进入中试验证阶段,核心性能指标可满足医疗装备应用要求,能够助力延长CT球管服役寿命,有望降低整机后期运维成本。团队同步推进相关发明专利布局,积极借助行业展览、产业对接会等平台,与国内医疗设备企业开展样品验证、技术落地洽谈,加快科研成果产业化转化。
在团队看来,国产替代扎根于实实在在的技术攻关,不只是纸面实验数据。团队的发展目标,是助力国内医疗机构用上供应链自主可控、性价比更优的核心靶材,夯实高端医疗影像产业链配套能力。
距离全面产业化落地还有持续精进的空间,这支年轻的00后材料研发队伍,以粉体试制、试样测试稳步推进技术迭代,持续打通医疗级钨铼靶材国产化路径,为我国高端医疗装备锻造可靠自主核心部件。
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