Rapport de recherche sur l'industrie des matériaux et produits biomédicaux en alliage de titane - Actualités

Matériaux biomédicaux en alliage de titaneet les produits sont un élément essentiel du-domaine des dispositifs médicaux haut de gamme. Grâce à leur excellente biocompatibilité, leur résistance à la corrosion, leur légèreté, leur haute résistance et leur adaptabilité mécanique, ils sont devenus le matériau de choix pour les applications médicales telles que les implants orthopédiques, les restaurations dentaires et les interventions cardiovasculaires. Les tiges en alliage de titane, en particulier, servent de matière première de base pour des produits de base tels que les systèmes de fixation interne orthopédiques (bielles vertébrales, vis à os) et les prothèses articulaires, occupant une position cruciale dans la chaîne d'approvisionnement de l'industrie.

Du point de vue de la structure de la chaîne industrielle, l'amont de l'industrie se compose de fournisseurs d'éponges de titane, d'éléments d'alliage (aluminium, vanadium, niobium, etc.) et d'équipements de traitement (fours à arc consommables sous vide, équipements de laminage de précision) ; le secteur intermédiaire comprend la préparation de matériaux biomédicaux en alliage de titane (fusion, forgeage, laminage et meulage de précision) et le traitement des produits ; et l'aval est directement connecté à diverses institutions médicales et fabricants de dispositifs médicaux, avec des applications finales dans des domaines cliniques tels que l'orthopédie, la dentisterie et la médecine cardiovasculaire. Ces dernières années, sous l’impulsion du vieillissement accéléré de la population mondiale, des progrès de la technologie médicale et des politiques favorisant la substitution nationale, l’industrie a connu un développement rapide.

Système de technologies et de normes de base
Orientations révolutionnaires dans les technologies de base

1. Optimisation de la composition des matériaux : les principaux alliages de titane biomédicaux actuels comprennent le titane pur (Gr1, Gr2), le Ti6Al4V (Gr5), le Ti6Al4V Eli, le Ti6Al7Nb Eli, le Ti13Nb13Zr, etc. Parmi ceux-ci, les alliages de titane de type - à faible module et à éléments non toxiques (tels que Ti13Nb13Zr) sont devenus un point chaud de la recherche en raison de leur mécanique. propriétés étant plus proches de l’os humain. Des entreprises nationales telles que Baoji Xinnuo Special Materials ont réussi à préparer des tiges de titane Gr5 à grains ultra-à grains fins-grâce à une technologie de forgeage composite multi-directionnel, avec une taille de grain moyenne maintenue de manière stable à 2-3 micromètres. Les performances en fatigue dynamique sont nettement supérieures aux normes industrielles, offrant ainsi une garantie de performances pour les produits implantaires haut de gamme.

2. Processus d'usinage de précision : les tiges biomédicales en alliage de titane ont des exigences strictes en matière de précision dimensionnelle, de qualité de surface et de contrôle des contraintes résiduelles. L'industrie a formé une chaîne complète de technologies couvrant la fusion, le laminage et l'usinage de précision. Des fours à arc consommables sous vide ALD importés sont utilisés pour garantir la pureté des lingots, et des processus tels que le laminage continu à trois rouleaux et le meulage de précision sont utilisés pour contrôler les écarts dimensionnels. La technologie de recuit à basse -température est utilisée pour réduire les contraintes résiduelles. Les tiges médicales en alliage de titane développées par le centre d'innovation industrielle de Wuhu ont un angle de torsion stable supérieur à 180 degrés et la déformation résiduelle après avoir été transformées en vis pédiculaires est nettement inférieure à la moyenne de l'industrie.

3. Technologie de modification de surface : Pour améliorer les capacités de biocompatibilité et d’ostéointégration, la technologie de modification de surface est devenue une orientation essentielle de la mise à niveau technologique. Cela comprend principalement l'oxydation anodique, l'oxydation par micro-arc et le dépôt de revêtement d'hydroxyapatite, qui peuvent améliorer efficacement la force de liaison entre les matériaux en alliage de titane et l'os humain et réduire le risque de réactions de rejet après l'implantation.

Analyse de la taille du marché et de la demande
(I) Taille du marché mondial et national

Le marché mondial des alliages de titane médicaux continue de croître. Selon des rapports de recherche de l'industrie, la taille du marché mondial des alliages de titane devrait approcher les 50 milliards de dollars américains d'ici 2025, le domaine biomédical représentant environ 25 % et maintenant un taux de croissance annuel de plus de 15 %. En tant que sous-catégorie principale-, le marché des barres biomédicales en alliage de titane, en particulier dans les implants orthopédiques, connaît une croissance significative. On estime que la taille du marché mondial des barres en alliage de titane atteindra 18 milliards de dollars américains d'ici 2028, le secteur des dispositifs médicaux représentant plus de 30 % de la demande.

Sur le marché intérieur, avec l'aggravation du vieillissement de la population (la proportion de personnes de plus de 60 ans dans mon pays devrait atteindre 25 % d'ici 2030) et l'augmentation d'une année sur l'autre des chirurgies orthopédiques (plus de 12 millions de chirurgies d'implants orthopédiques en Chine en 2024), la demande de matériaux biomédicaux en alliage de titane continue d'augmenter. Simultanément, sous l’impulsion des politiques de substitution nationales, la part de marché des entreprises nationales augmente progressivement, donnant ainsi un élan essentiel à la croissance de l’industrie.

(II) Scénarios de demande de base

1. Implants orthopédiques : Il s'agit du plus grand domaine d'application des barres biomédicales en alliage de titane, y compris les systèmes de fixation interne de la colonne vertébrale (bielles vertébrales, vis pédiculaires), les prothèses articulaires (articulations de la hanche et du genou) et la réparation des traumatismes (plaques osseuses, vis à os). Avec la popularisation des interventions chirurgicales telles que la correction de la scoliose et l'arthroplastie, la demande de barres en alliage de titane à haute-résistance et haute-précision continue de croître.

2. Restauration dentaire : utilisée dans la fabrication d'implants dentaires, de couronnes et de ponts, nécessitant des matériaux présentant une excellente biocompatibilité et une excellente résistance à la corrosion buccale. Les barres en titane pur et en alliage de titane de qualité Ti6Al4V ELI sont largement utilisées dans ce domaine.

3. Autres domaines : y compris les dispositifs d'intervention cardiovasculaire (stents cardiaques, obturateurs), les dispositifs orthopédiques de navigation et de positionnement, etc. Avec le développement de la technologie médicale mini-invasive, la demande de matériaux en alliage de titane légers et de haute -précision augmente progressivement.

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