의료 분야에서 재료 선택은 매우 중요하며, 환자 안전과 치료 결과에 직접적인 영향을 미칩니다. 저탄소 합금인 스테인리스강은 뛰어난 내식성, 세척 용이성, 생체 적합성으로 인해 의료 응용 분야에서 필수적인 소재가 되었습니다. 그러나 모든 스테인리스강 변종이 의료용으로 적합한 것은 아니며, 다양한 등급에서 조성, 특성 및 응용 분야에 상당한 차이가 있습니다.
스테인리스강은 기본적으로 최소 10.5%의 크롬을 함유한 철 기반 합금입니다. 이 크롬 함량은 매우 중요하며, 산소와 반응하여 녹 형성을 방지하는 얇고 안정적인 산화물 층을 형성합니다. 크롬 함량이 높을수록 산화 저항성이 향상됩니다. 많은 의료용 합금에는 연성을 향상시키는 니켈과 니켈의 부식 단점을 상쇄하는 몰리브덴도 포함되어 있습니다.
이 자가 수리 산화물 층은 표면 결함이 박테리아를 품을 수 있는 의료 환경에서 스테인리스강을 특히 가치 있게 만듭니다. 의료 응용 분야는 재료의 비다공성 표면, 화학적 불활성, 반복적인 멸균에 대한 분해 방지 능력의 이점을 누릴 수 있습니다.
"의료용" 스테인리스강에 대한 공식적인 정의는 없다는 점에 유의해야 합니다. 표준강과 수술용강의 차이점은 주로 내식성에 있습니다. 수술용강은 일반적으로 최소 13%의 크롬과 특수 처리를 포함하는 반면, 임플란트 등급 변종은 더 엄격한 조성 요구 사항을 갖습니다.
수술용강은 일시적인 임플란트에 일반적으로 사용되지만, 니켈 함량에 대한 우려가 있습니다. 일반적으로 저자극성으로 간주되지만, 부식 및 마모로 인해 니켈 이온 또는 입자가 체내로 방출될 수 있습니다. 또한 스테인리스강은 틈새 부식에 취약하며, 이는 임플란트된 플레이트 및 나사에 특히 우려됩니다.
니켈과 크롬은 모두 발암 물질로 분류되지만, 강철에 합금된 형태는 위험을 크게 줄입니다. 실제 위험은 다음과 같습니다.
영구적인 임플란트의 경우 BioDur® 108과 같은 니켈 프리 대안이 있으며, 폴리머는 많은 응용 분야에서 또 다른 실행 가능한 옵션을 제공합니다.
이 실용적인 합금(크롬 18%, 니켈 8%)은 뛰어난 내식성을 제공하며 의료용 튜브, 용기 및 병원 가구에 널리 사용됩니다. 임플란트에는 적합하지 않지만, 화학적 불활성으로 인해 소독제에 노출되는 장비에 이상적입니다.
2-3%의 몰리브덴을 첨가하면 316의 피팅 저항성이 향상됩니다. 저탄소 변종(316L, ≤0.03% 탄소)은 임플란트용 ASTM F138/F139 표준을 충족하며, 용접성 및 내식성이 향상되었습니다. 10-15%의 니켈 함량은 비자성 특성을 유지하면서 뛰어난 성형성을 제공합니다.
12-14%의 크롬을 함유한 이 마르텐사이트강은 고경도로 열처리할 수 있어 수술 도구에 이상적입니다. 그러나 내식성으로 인해 임플란트가 아닌 응용 분야로 제한됩니다.
때로는 "면도날강"이라고 불리는 이 고탄소 마르텐사이트 합금은 440B 및 440C 변종으로 존재합니다. 경화 후 가공하기는 어렵지만, 뛰어난 엣지 유지는 정밀 절삭 도구에 적합합니다.
이 석출 경화 합금(크롬 17%, 니켈 4%)은 수술 도구에 뛰어난 내마모성을 제공합니다. 균형 잡힌 특성은 제작 중 뒤틀림을 최소화하면서 304강과 비슷한 내식성을 유지합니다.
| 등급 | 304 | 316 | 316L | 420 | 440B/C | 630 (17-4) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 정형외과 임플란트 | X | |||||
| 치과 임플란트 | X | |||||
| 수술 도구 | X | X | X | X | X | |
| 의료용 튜브 | X | |||||
| 보철 | X | |||||
| 병원 가구 | X | X |
의료용 스테인리스강의 발전은 향상된 강도, 개선된 생체 적합성 및 항균 특성을 가진 합금을 개발하는 데 중점을 둡니다. 첨단 제조 기술은 보다 정밀한 기기 제작을 가능하게 하며, 재료 조합은 차세대 의료 기기에 대한 우수한 성능 특성을 제공할 수 있습니다.
담당자: Ms. Jessie Liu
전화 번호: +86 18537319978
Korean
