Raport z badań na temat przemysłu biomedycznych materiałów i produktów ze stopów tytanu - Wiadomości

Biomedyczne materiały ze stopów tytanui produkty stanowią podstawowy element-wysokiej klasy wyrobów medycznych. Dzięki swojej doskonałej biokompatybilności, odporności na korozję, lekkości i dużej wytrzymałości oraz zdolności adaptacji mechanicznej stały się materiałem z wyboru do zastosowań medycznych, takich jak implanty ortopedyczne, odbudowy zębów i interwencje sercowo-naczyniowe. W szczególności pręty ze stopów tytanu służą jako podstawowy surowiec do podstawowych produktów, takich jak ortopedyczne systemy stabilizacji wewnętrznej (korbowody kręgosłupa, śruby kostne) i protezy stawów, zajmując kluczową pozycję w łańcuchu dostaw branży.

Z punktu widzenia struktury łańcucha przemysłowego, segment wyższego szczebla przemysłu składa się z dostawców tytanu gąbczastego, pierwiastków stopowych (aluminium, wanad, niob itp.) oraz sprzętu do przetwarzania (próżniowe piece łukowe, urządzenia do walcowania precyzyjnego); środkowy nurt obejmuje przygotowanie biomedycznych materiałów ze stopów tytanu (topienie, kucie, walcowanie i precyzyjne szlifowanie) oraz przetwarzanie produktu; a segment downstream łączy się bezpośrednio z różnymi instytucjami medycznymi i producentami urządzeń medycznych, co ma zastosowania końcowe w dziedzinach klinicznych, takich jak ortopedia, stomatologia i medycyna sercowo-naczyniowa. W ostatnich latach, napędzany przyspieszającym starzeniem się społeczeństwa na świecie, postępem w technologii medycznej i polityką promującą substytucję krajową, branża ta wykazała szybki rozwój.

Podstawowe technologie i system standardów
Przełomowe kierunki w kluczowych technologiach

1. Optymalizacja składu materiału: Obecne główne biomedyczne stopy tytanu obejmują czysty tytan (Gr1, Gr2), Ti6Al4V (Gr5), Ti6Al4V Eli, Ti6Al7Nb Eli, Ti13Nb13Zr itp. Wśród nich stopy tytanu typu -o niskim module i-nietoksycznych pierwiastkach (takie jak Ti13Nb13Zr) stały się gorącym punktem badawczym ze względu na ich właściwości mechaniczne są bliższe ludzkiej kości. Krajowym firmom, takim jak Baoji Xinnuo Special Materials, udało się przygotować ultra-drobno-pręty tytanowe Gr5 za pomocą kompozytowej technologii kucia wielo-kierunkowego, przy średniej wielkości ziaren utrzymującej się na stałym poziomie 2-3 mikrometry. Wydajność zmęczenia dynamicznego jest znacznie lepsza niż standardy branżowe, co zapewnia wydajność wysokiej klasy produktów implantologicznych.

2. Procesy precyzyjnej obróbki: Pręty ze stopu tytanu biomedycznego mają rygorystyczne wymagania dotyczące dokładności wymiarowej, jakości powierzchni i kontroli naprężeń szczątkowych. Przemysł stworzył kompletny łańcuch technologii obejmujący topienie, walcowanie i obróbkę precyzyjną. Aby zapewnić czystość wlewków, stosuje się importowane próżniowe piece łukowe ALD, a do kontroli odchyleń wymiarowych stosuje się takie procesy, jak trzy-walcowanie ciągłe i precyzyjne szlifowanie. W celu zmniejszenia naprężeń szczątkowych stosowana jest technologia wyżarzania w niskiej-temperaturze. Pręty ze stopu tytanu medycznego opracowane przez Centrum Innowacji Przemysłowych Wuhu mają stabilny kąt skrętu przekraczający 180 stopni, a odkształcenie szczątkowe po przetworzeniu w śruby nasady jest znacznie niższe niż średnia w branży.

3. Technologia modyfikacji powierzchni: Aby poprawić biokompatybilność i możliwości osteointegracji, technologia modyfikacji powierzchni stała się głównym kierunkiem modernizacji technologicznej. Obejmuje to głównie utlenianie anodowe, utlenianie mikro-łukiem i osadzanie powłoki hydroksyapatytowej, które mogą skutecznie zwiększyć siłę wiązania pomiędzy materiałami ze stopu tytanu a ludzką kością i zmniejszyć ryzyko reakcji odrzucenia po implantacji.

Analiza wielkości rynku i popytu
(I) Wielkość rynku globalnego i krajowego

Światowy rynek medycznych stopów tytanu stale się rozwija. Według raportów z badań branżowych przewiduje się, że do 2025 r. wielkość światowego rynku stopów tytanu osiągnie poziom 50 miliardów dolarów, przy czym branża biomedyczna będzie stanowić około 25% i utrzyma roczną stopę wzrostu na poziomie ponad 15%. Jako główna podkategoria-rynek biomedycznych prętów ze stopów tytanu, zwłaszcza implantów ortopedycznych, odnotowuje znaczny wzrost. Szacuje się, że do 2028 roku wielkość światowego rynku prętów ze stopów tytanu osiągnie 18 miliardów dolarów, przy czym sektor wyrobów medycznych będzie odpowiadał za ponad 30% popytu.

Na rynku krajowym, wraz z pogłębiającym się starzeniem się społeczeństwa (przewiduje się, że odsetek osób powyżej 60. roku życia w moim kraju osiągnie 25% do 2030 r.) i z roku--wzrostem liczby operacji ortopedycznych (ponad 12 milionów operacji wszczepienia implantów ortopedycznych w Chinach w 2024 r.), zapotrzebowanie na biomedyczne materiały ze stopów tytanu stale rośnie. Jednocześnie, napędzany krajową polityką substytucyjną, udział krajowych przedsiębiorstw w rynku stopniowo rośnie, zapewniając główny impuls do rozwoju branży.

(II) Podstawowe scenariusze popytu

1. Implanty ortopedyczne: Jest to największy obszar zastosowań biomedycznych prętów ze stopu tytanu, w tym wewnętrzne systemy stabilizacji kręgosłupa (korbowody kręgosłupa, śruby nasady kręgosłupa), protezy stawów (stawy biodrowe i kolanowe) oraz naprawy urazów (płytki kostne, śruby kostne). Wraz z popularyzacją zabiegów chirurgicznych, takich jak korekcja skoliozy i wymiana stawów, zapotrzebowanie na-wytrzymałe i-precyzyjne sztabki ze stopu tytanu stale rośnie.

2. Odbudowa zębów: Stosowana do produkcji implantów dentystycznych, koron i mostów, wymagająca materiałów o doskonałej biokompatybilności i odporności na korozję jamy ustnej. W tej dziedzinie szeroko stosowane są pręty ze stopu tytanu z czystego tytanu i Ti6Al4V ELI.

3. Inne dziedziny: W tym interwencyjne urządzenia sercowo-naczyniowe (stenty sercowe, okludery), ortopedyczne urządzenia do nawigacji i pozycjonowania itp. Wraz z rozwojem minimalnie inwazyjnej technologii medycznej stopniowo rośnie zapotrzebowanie na lekkie,-precyzyjne materiały ze stopów tytanu.

Titanium alloy bars for medical use Orthopedic Implant Eli Titanium Bar factory