Istraživački izvještaj o industriji materijala i proizvoda od biomedicinskih legura titanijuma - Vijesti

Biomedicinski materijali od legure titanaa proizvodi su ključna komponenta u oblasti vrhunskih-medicinskih uređaja. Zahvaljujući odličnoj biokompatibilnosti, otpornosti na koroziju, laganoj i visokoj čvrstoći, te mehaničkoj prilagodljivosti, postali su materijal izbora za medicinske primjene kao što su ortopedski implantati, dentalne nadoknade i kardiovaskularne intervencije. Šipke od legure titanijuma, posebno, služe kao osnovna sirovina za osnovne proizvode kao što su ortopedski sistemi unutrašnje fiksacije (kičmene klipnje, koštani šrafovi) i zglobne proteze, zauzimajući ključnu poziciju u industrijskom lancu snabdevanja.

Iz perspektive strukture industrijskog lanca, uzvodnu industriju čine dobavljači spužvastog titanijuma, legirajućih elemenata (aluminijum, vanadijum, niobij, itd.) i opreme za obradu (vakuumske potrošne lučne peći, precizna oprema za valjanje); srednji tok obuhvata pripremu biomedicinskih materijala od legura titanijuma (topljenje, kovanje, valjanje i precizno mlevenje) i preradu proizvoda; a nizvodno se direktno povezuje sa raznim medicinskim ustanovama i proizvođačima medicinskih uređaja, sa krajnjim primenama u kliničkim poljima kao što su ortopedija, stomatologija i kardiovaskularna medicina. Posljednjih godina, potaknuta ubrzanim globalnim starenjem stanovništva, napretkom medicinske tehnologije i politikama koje promovišu domaću supstituciju, industrija je pokazala brzi razvoj.

Sistem osnovnih tehnologija i standarda
Smjerovi proboja u osnovnim tehnologijama

1. Optimizacija sastava materijala: Trenutni uobičajeni materijali od biomedicinskih legura titanijuma uključuju čisti titan (Gr1, Gr2), Ti6Al4V (Gr5), Ti6Al4V Eli, Ti6Al7Nb Eli, Ti13Nb13Zr, itd. Među njima, -tip legure titanijuma sa niskim modulom{14} kao i} Ti13Nb13Zr) postali su žarište istraživanja jer su njihova mehanička svojstva bliža ljudskoj kosti. Domaće kompanije kao što je Baoji Xinnuo Special Materials postigle su pripremu ultra-finozrnatih- Gr5 titanovih šipki putem kompozitne tehnologije višesmjernog kovanja, sa prosječnom veličinom zrna koja se stabilno održava na 2-3 mikrometra. Performanse dinamičkog zamora znatno su bolje od industrijskih standarda, pružajući garanciju performansi za vrhunske implantate.

2. Precizni procesi obrade: Šipke od biomedicinske legure titanijuma imaju stroge zahtjeve za tačnost dimenzija, kvalitet površine i kontrolu zaostalih naprezanja. Industrija je formirala kompletan lanac tehnologija koje pokrivaju topljenje, valjanje i preciznu mašinsku obradu. Uvezene ALD vakuumske potrošne lučne peći se koriste da bi se osigurala čistoća ingota, a procesi kao što su kontinuirano valjanje s tri-valjka i precizno mljevenje se koriste za kontrolu odstupanja dimenzija. Za smanjenje preostalog naprezanja koristi se tehnologija niskotemperaturnog žarenja. Štapovi od medicinske titanijumske legure koje je razvio Wuhu Industrial Innovation Center imaju stabilan ugao torzije koji prelazi 180 stepeni, a zaostala deformacija nakon što su napravljeni u šrafovima je znatno niža od industrijskog prosjeka.

3. Tehnologija modifikacije površine: Da bi se poboljšala biokompatibilnost i sposobnosti oseointegracije, tehnologija modifikacije površine postala je osnovni pravac za tehnološko unapređenje. Ovo uglavnom uključuje anodnu oksidaciju, mikro-oksidaciju i taloženje hidroksiapatitnog premaza, što može efikasno poboljšati snagu veze između materijala legure titanijuma i ljudske kosti, i smanjiti rizik od reakcija odbacivanja nakon implantacije.

Analiza veličine tržišta i potražnje
(I) Veličina globalnog i domaćeg tržišta

Globalno tržište medicinskih legura titanijuma nastavlja da se širi. Prema izvještajima o industrijskim istraživanjima, predviđa se da će se veličina globalnog tržišta legura titanijuma približiti 50 milijardi američkih dolara do 2025. godine, pri čemu će biomedicinsko područje činiti oko 25% i održavati godišnju stopu rasta od preko 15%. Kao osnovna podkategorija, tržište biomedicinskih šipki od legure titanijuma, posebno u ortopedskim implantatima, doživljava značajan rast. Procjenjuje se da će veličina globalnog tržišta za šipke od legure titanijuma dostići 18 milijardi američkih dolara do 2028. godine, pri čemu će sektor medicinskih uređaja činiti preko 30% potražnje.

Na domaćem tržištu, sa produbljivanjem starenja stanovništva (očekuje se da će udio ljudi starijih od 60 godina u mojoj zemlji dostići 25% do 2030. godine) i iz godine u{3}}{4}}godišnjim povećanjem ortopedskih operacija (preko 12 miliona ortopedskih implantoloških operacija u Kini 2024. godine), potražnja za svim biomedicinskim materijalima raste. Istovremeno, vođen domaćom politikom supstitucije, tržišni udio domaćih preduzeća se postepeno povećava, dajući ključni podsticaj za rast industrije.

(II) Osnovni scenariji potražnje

1. Ortopedski implantati: Ovo je najveća oblast primjene šipki od biomedicinske legure titanijuma, uključujući sisteme za unutrašnju fiksaciju kičme (kičmene klipnje, pedikule), zglobne proteze (zglobovi kuka i koljena) i popravak trauma (koštane ploče, koštani šrafovi). Uz popularizaciju operacija kao što su korekcija skolioze i zamjena zglobova, potražnja za visoko{2}}čvrstim, visoko{3}}preciznim šipkama od legure titanijuma i dalje raste.

2. Dentalna restauracija: Koristi se u proizvodnji zubnih implantata, krunica i mostova, za koje su potrebni materijali odlične biokompatibilnosti i otpornosti na oralnu koroziju. Šipke od čistog titanijuma i Ti6Al4V ELI klase titanijumske legure se široko koriste u ovoj oblasti.

3. Ostala polja: Uključujući kardiovaskularne intervencijske uređaje (srčane stentove, okludere), ortopedske uređaje za navigaciju i pozicioniranje, itd. Sa razvojem minimalno invazivne medicinske tehnologije, potražnja za laganim, visoko{2}}preciznim materijalima od legure titanijuma se postepeno širi.

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