鋯鈮合金,是以鋯(Zr)為基體元素,加入鈮(Nb)元素組成的二元合金,其中鈮的添加量通常為1.0%或者2.5%。鋯鈮合金表面會生成氧化膜,抗腐蝕性好,耐酸、堿、鹽,耐高溫高壓水蒸氣,力學性能優,具有良好的硬度、抗拉強度、屈服強度、伸長率、耐摩擦性,易于加工。
鋯鈮合金可以用作醫學材料、核工程材料。在醫學材料方面,鋯鈮合金特別適合用于骨科領域,用來制造人工骨、人工關節等;在核工程材料方面,鋯鈮合金可以用作核電站反應堆、核潛艇反應堆的包殼材料。
醫學是鋯鈮合金的新興應用領域,是其未來重要下游市場。醫學領域所采用的鋯鈮合金通常組成成分是鋯97.5%、鈮2.5%。鋯鈮合金具有優異的生物相容性、耐磨性與韌性,可以用來制備骨固定用螺釘、骨板,股骨頭等人工骨,膝關節、髖關節等人工關節,以及牙科植入物等。
一直以來在全球范圍內,醫用鋯鈮合金人工骨及關節生產商僅有英國施樂輝一家企業。2023年,我國有兩家企業的醫用鋯鈮合金產品獲批上市,分別是2023年6月蘇州微創關節醫療科技有限公司獲批上市的鋯鈮合金股骨頭,2023年9月嘉思特醫療器材(天津)股份有限公司獲批上市的玄鉆鋯鈮股骨頭。
2024年8月,我國工信部關于發布國家重點研發計劃“高性能制造技術與重大裝備”等16個重點專項2024年度項目申報指南的通知中,在高端功能與智能材料-關鍵醫用與防疫材料方面,將增材制造鋯鈮合金膝關節假體材料及表面功能化改性關鍵技術列入。
新思界
行業分析人士表示,鋯鈮合金可以采用增材制造技術進行成型,利用3D打印制造成人工骨、人工關節進行應用。2024年6月1日,我國國家標準《增材制造用鋯及鋯合金粉》GB/T 43360-2023實施,起草單位包括西安賽隆增材技術股份有限公司、嘉思特醫療器材(天津)股份有限公司、中國核動力研究設計院等。總的來看,鋯鈮合金在醫學材料領域發展前景廣闊。