一种高电阻值核磁共振用导体线及其制造方法与流程

本发明涉及核磁共振成像（mri）设备用导体线材，具体涉及一种高电阻值核磁共振用导体线及其制造方法。

背景技术：

1、核磁共振成像设备用的导体线材需采用具备特定电阻值的导体线材，以满足线圈阻抗匹配、发热控制以及成像质量等核心要求。现有技术中，高电阻值导体线通常采用镍铬合金、铜镍合金等高电阻率金属丝作为导电主体，通过螺旋绕包工艺将金属丝缠绕于纤维芯线表面形成绕包线；由于纤维芯线本身为绝缘材料，绕包线的直流电阻值主要由金属丝的展开长度决定。

2、目前行业内典型的产品方案包括：采用直径0.040mm的镍铬合金裸线绕包于2250d涤纶纤维芯线上，通过将绕包节距控制在0.055mm 左右，可获得约32800ω/m 的米电阻；采用直径0.02mm的镍铬合金丝绕包于纤维芯线，可获得约99000ω/m的更高电阻值。

3、上述现有技术在实际生产与使用过程中，存在以下难以克服的技术缺陷：

4、一是绕包节距波动易引发短路风险。受绕包设备机械精度、张力控制稳定性等因素限制，绕包节距难以保持绝对恒定；当节距出现缩小波动时，相邻匝的导体丝易发生直接接触，造成局部短路，使该段导体线的有效电阻大幅下降，无法满足核磁共振线圈对电阻精度的严苛要求。

5、二是节距波动直接导致电阻值一致性差。绕包线的米电阻与绕包节距直接相关：节距越小，单位长度内的绕包圈数越多，导体丝展开长度越长，米电阻越高；反之节距增大则米电阻降低。节距的随机波动会造成成品米电阻离散度大，产品批次一致性不足。

6、三是产品质量对绕包设备精度依赖度高。当设备状态良好时，短路与电阻波动风险尚可控制在可接受范围；但设备出现机械磨损、控制系统老化等性能下降情况时，节距控制精度显著降低，产品不合格率大幅上升，工艺稳定性不足，设备维护成本高。

7、四是导体丝绕包后易发生窜动移位。在绕包加工与后续包覆外绝缘层和使用过程中，导体丝在纤维芯线表面易出现轴向窜动，进一步加剧节距波动与短路风险，绕包结构的长期稳定性不足。

8、还有，绕包线表面光滑规整，后续挤出聚四氟乙烯（俗称铁氟龙）或tpu或pp或tpee或尼龙绝缘层时附着力不足，长期使用易出现绝缘层脱落，影响产品可靠性。

技术实现思路

1、针对现有技术的上述不足，本发明的目的在于提供一种高电阻值核磁共振用导体线及其制造方法，解决现有绕包导体线易因节距波动发生相邻匝短路、电阻值一致性差、绕包结构不稳定、对设备精度依赖度过高以及外层绝缘层附着力不足的技术问题，实现10000ω/m～100000ω/m宽范围高电阻值的稳定输出。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种高电阻值核磁共振用导体线，包括中心骨架纤维芯线以及螺旋绕包于所述芯线外周的导体丝，还包括至少一根线状绝缘间隔物，所述绝缘间隔物与所述导体丝并排且以相同旋向、相同节距同步螺旋绕包于所述芯线外周，且所述绝缘间隔物位于相邻两匝所述导体丝之间，以使相邻匝的所述导体丝保持电气隔离。绕包后，该绝缘间隔物夹持于相邻两匝导体丝的侧面间隙中，构成物理隔挡。

4、所述芯线表面设置有可抑制导体丝轴向窜动的pet薄膜层。如果pet薄膜层是采用绕包方式，优先的方式是采用螺纹绕包方式将pet薄膜裹覆于芯线外表面，并控制相邻pet薄膜绕包时的搭接率（或者采用热粘合固定相邻的pet薄膜），这样能确保芯线表面平整光滑且摩擦力均匀。

5、进一步地，所述中心骨架纤维芯线的纤度为1000d～10000d，所述芯线选自芳纶纤维或聚芳酯纤维。该纤度范围可提供足够的结构支撑强度与绕包稳定性，同时控制成品线径在合理区间。

6、进一步地，所述绝缘间隔物为绝缘纤维时，所述绝缘纤维的纤度为7d～100d，所述绝缘纤维选自芳纶纤维、聚芳酯纤维、尼龙纤维或涤纶纤维中的至少一种。该纤度范围可在保证绝缘隔离效果的同时，避免过度增大成品线径。

7、进一步地，所述绝缘间隔物为漆包线，漆包线表面的绝缘漆层具备稳定可靠的绝缘性能。

8、更进一步地，所述漆包线的线径大于所述导体丝的线径，绕包后导体线外表面形成微观凹凸结构，可提升后续外层绝缘层的附着力；而且，虽然导体丝的线径大于漆包线的线径亦可在绕包后的导体线外表面形成微观凹凸结构，但此时漆包线处于凹陷的位置，此种结构在绕包后凸出的导体丝间可能因受力而接触导致短路的风险，尤其是在绕包后再在外挤塑外层绝缘层时短路风险更大。

9、进一步地，所述中心骨架纤维芯线的外表面覆盖有pet薄膜层，所述导体丝与所述绝缘间隔物绕包于所述pet薄膜层的外侧。pet薄膜层可增大导体丝与芯线表面的摩擦力，抑制导体丝轴向窜动。

10、进一步地，所述导体丝为镍铬合金丝，所述导体丝的直径为0.015mm～0.050mm，通过调整导体丝直径可灵活调整基础电阻值。

11、进一步地，所述导体线的绕包节距为0.04mm～0.20mm，所述导体线的米电阻值为10000ω/m～100000ω/m，覆盖核磁共振线圈的主流电阻规格需求。

12、进一步地，所述导体线的最外侧挤出有聚四氟乙烯或tpu、pp、tpee、尼龙绝缘层，所述聚四氟乙烯绝缘层的材质为fep、pfa 或etfe中的一种，为导体线提供外层绝缘防护。

13、本发明提供上述高电阻值核磁共振用导体线的制造方法，包括以下步骤：

14、s1：制备中心骨架纤维芯线，根据目标电阻与成品线径要求，选择纤度在1000d～10000d范围内的纤维，可采用单根纤维或多根纤维并合；

15、s2：将导体丝与至少一根绝缘间隔物平行对齐后并排，通过绕包设备以相同的共同螺旋绕包于所述芯线的外侧，控制绕包节距为0.04mm～0.20mm，使所述绝缘间隔物恰好位于相邻两匝所述导体丝之间，实现相邻匝导体丝的电气隔离。

16、进一步地，在所述步骤s2之后还包括步骤s3：在绕包完成的线材外侧通过挤出工艺成型聚四氟乙烯或tpu、pp、tpee、尼龙绝缘层，满足产品的外层绝缘要求。

17、与现有技术相比，本发明具有以下显著的有益效果：

18、对于微型导体丝（直径0.015~0.05mm）绕包而言，常规填充物尺寸过大（远大于导体丝直径），无法在微小的节距（0.04mm级）中精准嵌入并同步绕包，业界普遍认为在此尺度下实现物理隔离会严重增大成品线径或导致绕包紊乱。本发明通过选用特定纤度（7d~100d）的线状间隔物，恰好解决了该尺度下的微嵌入问题。

19、通过在相邻匝导体丝之间设置平行绕包的绝缘间隔物，使相邻匝导体丝始终保持物理与电气隔离，即使绕包节距因设备波动发生一定范围的变化，也不会出现导体丝直接接触短路的问题，大幅提升产品电气可靠性；绝缘间隔物可对导体丝的绕包位置形成机械限位，使导体丝在芯线上的分布更均匀有序，绕包节距的一致性明显提高，从而有效缩小米电阻的波动范围，改善产品电阻精度与批次一致性；在芯线表面设置pet薄膜层，可增大导体丝与芯线表面的摩擦力，有效抑制导体丝绕包后的轴向窜动，进一步保障节距稳定性与电气性能的长期可靠性；

20、另外，由于绝缘间隔物提供了主动的短路防护，且pet薄膜抑制了导体丝窜动，即使绕包设备因磨损、老化出现精度下降，产品仍可维持合格的电气性能，提升了工艺稳定性与产品良率，降低了生产设备的维护成本与精度要求；采用线径与导体丝不同的漆包线作为绝缘间隔物时，绕包后线材表面会形成微观凹凸结构，可显著提升后续挤出绝缘层与线材的结合力，避免外层绝缘层脱落；通过搭配不同直径的导体丝、不同类型的绝缘间隔物以及调整绕包节距，可在10000ω/m～100000ω/m 范围内灵活调整米电阻值，覆盖核磁共振线圈的多种电阻规格需求。