Отчет об исследовании отрасли биомедицинских материалов и изделий из титановых сплавов - Новости

Биомедицинские материалы из титановых сплавови продукты являются основным компонентом-высокотехнологичного медицинского оборудования. Благодаря своей превосходной биосовместимости, коррозионной стойкости, легкому весу и высокой прочности, а также механической адаптируемости они стали предпочтительным материалом для медицинских применений, таких как ортопедические имплантаты, реставрация зубов и сердечно-сосудистые вмешательства. Стержни из титанового сплава, в частности, служат основным сырьем для основных продуктов, таких как ортопедические системы внутренней фиксации (связующие стержни для позвоночника, костные винты) и суставные протезы, занимая решающее положение в цепочке поставок отрасли.

С точки зрения структуры производственной цепочки, восходящая часть отрасли состоит из поставщиков губчатого титана, легирующих элементов (алюминий, ванадий, ниобий и др.) и технологического оборудования (вакуумные печи с плавящейся дугой, оборудование прецизионной прокатки); средний поток включает подготовку материалов из биомедицинских титановых сплавов (плавка, ковка, прокатка и прецизионное шлифование) и обработку продукции; а последующие напрямую связаны с различными медицинскими учреждениями и производителями медицинского оборудования с конечным применением в таких клинических областях, как ортопедия, стоматология и сердечно-сосудистая медицина. В последние годы, благодаря ускорению старения населения во всем мире, достижениям в области медицинских технологий и политике, способствующей внутреннему замещению, отрасль продемонстрировала быстрое развитие.

Система основных технологий и стандартов
Прорывные направления в основных технологиях

1. Оптимизация состава материала. Современные биомедицинские титановые сплавы включают чистый титан (Gr1, Gr2), Ti6Al4V (Gr5), Ti6Al4V Eli, Ti6Al7Nb Eli, Ti13Nb13Zr и т. д. Среди них титановые сплавы типа - с низким модулем упругости и не-токсичными элементами (такие как Ti13Nb13Zr) стали горячей точкой исследований из-за их механические свойства ближе к человеческой кости. Отечественные компании, такие как Baoji Xinnuo Special Materials, добились получения ультра-мелкозернистых-пруток из титана Gr5 с помощью композитной много-технологии ковки, при этом средний размер зерна стабильно поддерживается на уровне 2-3 микрометра. Показатели динамической усталости значительно лучше, чем отраслевые стандарты, что обеспечивает гарантию производительности высококачественных имплантатов.

2. Процессы прецизионной механической обработки. К стержням из биомедицинских титановых сплавов предъявляются строгие требования к точности размеров, качеству поверхности и контролю остаточных напряжений. В отрасли сформировалась полная цепочка технологий, охватывающая плавку, прокатку и прецизионную механическую обработку. Импортные вакуумные плавящиеся дуговые печи ALD используются для обеспечения чистоты слитков, а такие процессы, как трехвалковая непрерывная прокатка и прецизионное шлифование, используются для контроля отклонений размеров. Для снижения остаточного напряжения используется технология низко-отжига. Стержни из медицинского титанового сплава, разработанные Центром промышленных инноваций Уху, имеют стабильный угол скручивания, превышающий 180 градусов, а остаточная деформация после изготовления транспедикулярных винтов значительно ниже, чем в среднем по отрасли.

3. Технология модификации поверхности. Чтобы улучшить биосовместимость и возможности остеоинтеграции, технология модификации поверхности стала основным направлением технологической модернизации. В основном это включает анодное оксидирование, микро-дуговое оксидирование и нанесение покрытия из гидроксиапатита, которые могут эффективно повысить прочность связи между материалами титанового сплава и костью человека и снизить риск реакций отторжения после имплантации.

Размер рынка и анализ спроса
(I) Размер мирового и внутреннего рынка

Мировой рынок медицинских титановых сплавов продолжает расширяться. Согласно отчетам отраслевых исследований, к 2025 году объем мирового рынка титановых сплавов, по прогнозам, приблизится к 50 миллиардам долларов США, при этом на биомедицинскую область будет приходиться примерно 25%, а ежегодные темпы роста будут поддерживаться на уровне более 15%. Рынок стержней из биомедицинских титановых сплавов, особенно ортопедических имплантатов, в качестве основной под-категории переживает значительный рост. По оценкам, к 2028 году объем мирового рынка прутков из титановых сплавов достигнет 18 миллиардов долларов США, при этом на сектор медицинского оборудования будет приходиться более 30% спроса.

На внутреннем рынке в связи с углублением старения населения (ожидается, что к 2030 году доля людей старше 60 лет в моей стране достигнет 25 %) и ежегодным -по-ростом количества ортопедических операций (более 12 миллионов операций по ортопедическим имплантациям в Китае в 2024 году) спрос на биомедицинские материалы из титановых сплавов продолжает расти. В то же время, благодаря политике внутреннего замещения, рыночная доля отечественных предприятий постепенно увеличивается, обеспечивая основной импульс для роста промышленности.

(II) Основные сценарии спроса

1. Ортопедические имплантаты: это крупнейшая область применения балок из биомедицинских титановых сплавов, включая системы внутренней фиксации позвоночника (спинальные стержни, транспедикулярные винты), суставные протезы (тазобедренные и коленные суставы), а также средства для восстановления после травм (костные пластины, костные винты). С популяризацией таких операций, как коррекция сколиоза и замена суставов, спрос на высоко-прочные и-точные стержни из титанового сплава продолжает расти.

2. Реставрация зубов: используется при изготовлении зубных имплантатов, коронок и мостовидных протезов, требующих материалов с превосходной биосовместимостью и устойчивостью к коррозии полости рта. В этой области широко используются чистый титан и прутки из титанового сплава марки Ti6Al4V ELI.

3. Другие области: включая сердечно-сосудистые интервенционные устройства (сердечные стенты, окклюдеры), ортопедические устройства навигации и позиционирования и т. д. С развитием минимально инвазивных медицинских технологий спрос на легкие, высокоточные-материалы из титановых сплавов постепенно расширяется.

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