六方氮化硼納米材料的專利技術現(xiàn)狀分析

摘 要：文章對涉及六方氮化硼納米材料的中國專利文獻進行了統(tǒng)計分析，從申請量、申請人結(jié)構(gòu)、涉及的技術領域等方面分析了該領域?qū)＠夹g的現(xiàn)狀，并對我國六方氮化硼納米材料專利技術的進一步發(fā)展提供了針對性建議，旨在為科研機構(gòu)和企業(yè)了解本領域的專利技術現(xiàn)狀提供參考。

關鍵詞：六方氮化硼；納米材料；專利分析

引言

六方氮化硼是由B原子和N原子相互間隔排列成的六元環(huán)層狀結(jié)構(gòu)，每層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，但層與層之間易于剝離，這種結(jié)構(gòu)特點與石墨高度相似，六方氮化硼因此常被稱為白色石墨。由于六方氮化硼具備很多優(yōu)異的物理化學性能，例如耐高溫、摩擦系數(shù)低、導熱率高等[2]，在信息、生物、能源、先進制造等領域具有廣泛的應用前景，因此近年來與六方氮化硼納米材料相關的專利申請開始增長，該領域的專利爭奪已經(jīng)拉開了帷幕。

為了便于科研機構(gòu)和企業(yè)更好的把握六方氮化硼納米材料在專利領域的現(xiàn)狀，文章將依托中國專利文摘數(shù)據(jù)庫CNABS，對六方氮化硼納米材料的專利技術現(xiàn)狀進行分析，為該領域的進一步發(fā)展提供參考。

1 六方氮化硼納米材料專利分析

文章采用CNABS數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)來源，檢索時間為2015年6月20日，以關鍵詞為檢索入口，由于專利公開相對于專利申請有一定的滯后，因此目前從數(shù)據(jù)庫獲得的2014年的數(shù)據(jù)要低于實際情況。

1.1 專利申請的數(shù)量分析

如圖1所示，2012年之前該領域的申請量一直維持在很低的水平，年均申請量不到2件，該階段人們對六方氮化硼的認知還停留在傳統(tǒng)的層面上，并沒有普遍認識到六方氮化硼納米材料巨大的價值。隨著納米技術的迅速發(fā)展，加之石墨烯的發(fā)現(xiàn)者AK Geim和KS Novoselov于2010年獲得諾貝爾獎，碳納米材料的熱潮帶動了人們對六方氮化硼納米材料的研究，國內(nèi)的一些研究團隊開始將注意力集中到六方氮化硼上，關于六方氮化硼納米粉體、納米片、納米管等納米材料的專利申請逐漸增多，從2012年起，該領域的申請量迅速增長到每年10件以上，六方氮化硼納米材料的相關研究進入了上升階段。

圖1 六方氮化硼納米材料的中國專利申請量

1.2 國內(nèi)專利申請的申請人分析

經(jīng)統(tǒng)計，目前我國在該領域的申請人以高校/科研院所為主，申請量占到該領域申請總量的81.0%，而企業(yè)的申請量次之，占13.8%，個人申請僅占5.2%。由此可見，目前該領域的研發(fā)主要還是依靠高校/科研院所，企業(yè)尚未廣泛的參與到該領域的研究中。出現(xiàn)這種現(xiàn)象，一方面與我國整體的科研環(huán)境有關，高校和科研院所在研發(fā)能力和研發(fā)經(jīng)費方面的優(yōu)勢十分明顯，而企業(yè)的研發(fā)能力和研發(fā)投入普遍不高；另一方面也與該領域的特點有關，由于六方氮化硼納米材料近幾年才剛剛興起，該領域的研究目前還停留在實驗室階段，尚未進入工業(yè)應用，并未引起相關企業(yè)的普遍關注。

1.3 專利申請的技術領域分析

六方氮化硼納米材料主要包括零維的納米粉體、一維的納米管以及二維的納米片[3]，該領域最早的中國專利申請就涉及納米粉體，發(fā)明名稱為“氮化硼及其制造方法”，申請日為1999年9月1日。六方氮化硼納米粉體由于出現(xiàn)時間較早，制備工藝相對簡單，因此申請量相對較多，企業(yè)申請也多涉及納米粉體在散熱、陶瓷材料等方面的應用，而納米管、納米片的出現(xiàn)時間較晚申請量也相對較少。經(jīng)統(tǒng)計，目前該領域58%的申請涉及納米粉體，35%的申請涉及納米片，而僅有7%的申請涉及納米管。

圖2是該領域涉及不同分類號的申請量，目前該領域的專利申請主要涉及以下幾方面：（1）氮化硼納米材料的制備，分類號為C01B21，包括氮化硼納米粉體的化學合成、氮化硼納米片的水熱合成、化學剝離或物理剝離等；（2）氮化硼納米材料（主要是氮化硼納米粉體）在陶瓷領域的應用，分類號為C04B35，用于制備復合陶瓷燒結(jié)體；（3）在高分子化合物中的應用，分類號為C08K，通過向高分子化合物、聚合物中添加六方氮化硼納米材料以改善導熱性和耐高溫性能；（4）在潤滑組合物中的應用，分類號為C10M，通過添加氮化硼納米顆粒改善潤滑油性能；（5）在涂料領域的應用，分類號為C09D，涉及添加氮化硼納米材料以獲得散熱涂料。除此之外，該領域也有申請涉及六方氮化硼納米材料在電容器、電池、水處理等領域的應用，但是申請量不高，只有1-2件。

圖2 六方氮化硼納米材料領域的分類號分布

2 六方氮化硼納米材料專利技術的發(fā)展建議

通過上述分析可以看出，六方氮化硼納米材料在整體上處于發(fā)展的初期，從2012年起申請量才開始上升，目前該領域存在大量的空白亟待填補。作者在此提出兩點建議，以期我國在該領域的專利技術能夠迅速發(fā)展。

一方面，相關的研究團隊應當充分認識到六方氮化硼納米材料的重要意義。六方氮化硼作為一種類石墨材料，其物理化學性質(zhì)十分優(yōu)異，應用價值并不亞于碳納米材料，目前碳納米材料的年申請量在數(shù)千件的量級，六方氮化硼納米材料專利技術的發(fā)展空間十分巨大。

另一方面，相關研究團隊應當加強在應用層面的研發(fā)投入。目前該領域在應用層面的專利申請比例并不高，并且大多只局限于六方氮化硼的摩擦性能和散熱性能，然而六方氮化硼還是一種性能優(yōu)異的寬禁帶半導體材料，在光電子器件、介電薄膜等方面有著巨大的應用前景，相關的團隊可以加大在應用層面，尤其是電子器件方面的研發(fā)力度。

參考文獻

[1]Brown F C， Bachrach R Z， et al. Effect of x-ray polarization at the boron K edge in hexagonal BN[J]. Phys Rev B，1976，13：2633.

[2]葛雷.六方氮化硼的制備方法研究進展[J].電子元件與材料，2008，27（6）：22-29.

[3]Golberg D，Bando Y，et al. Boron nitride nanotubes and nanosheet

s[J].ACS Nano，2010，4（6）：2979-2993.

作者簡介：姚星（1987-），男，碩士，審查員，主要從事無機非金屬領域的發(fā)明專利審查。