六方氮化硼納米材料的專利技術現狀分析

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計分析，從申請量、申請人結構、涉及的技術領域等方面分析了該領域專利技術的現狀，并對我國六方氮化硼納米材料專利技術的進一步發展提供了針對性建議，旨在為科研機構和企業了解本領域的專利技術現狀提供參考。

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層狀結構，每層結構穩定，但層與層之間易于剝離，這種結構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異的物理化學性能，例如耐高溫、摩擦系數低、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拉開了帷幕。

為了便于科研機構和企業更好的把握六方氮化硼納米材料在專利領域的現狀，文章將依托中國專利文摘數據庫CNABS，對六方氮化硼納米材料的專利技術現狀進行分析，為該領域的進一步發展提供參考。

1 六方氮化硼納米材料專利分析

文章采用CNABS數據庫作為數據來源，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，因此目前從數據庫獲得的2014年的數據要低于實際情況。

1.1 專利申請的數量分析

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展，加之石墨烯的發現者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 國內專利申請的申請人分析

經統計，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，目前該領域的研發主要還是依靠高校/科研院所，企業尚未廣泛的參與到該領域的研究中。出現這種現象，一方面與我國整體的科研環境有關，高校和科研院所在研發能力和研發經費方面的優勢十分明顯，而企業的研發能力和研發投入普遍不高；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，尚未進入工業應用，并未引起相關企業的普遍關注。

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時間較早，制備工藝相對簡單，因此申請量相對較多，企業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、納米片的出現時間較晚申請量也相對較少。經統計，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，其物理化學性質十分優異，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千件的量級，六方氮化硼納米材料專利技術的發展空間十分巨大。

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明專利審查。