鎳基高溫自潤滑材料專利分析綜述

韓強 趙凱 殷晨亮 黃秀嬌

摘 要：本文著重研究了鎳基高溫自潤滑材料的全球專利申請狀況、中國專利申請狀況以及重點申請人情況，對其進行了統計與分析，以期掌握鎳基高溫自潤滑材料的發展狀況，為國內申請人在鎳基高溫自潤滑材料專利布局和研發提供借鑒。

關鍵詞：鎳基；自潤滑；專利

中圖分類號：TF815 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）01-0058-03

Review of Patents about High-temperature Self-lubricating Nickel-base Material

HAN Qiang ZHAO Kai YIN Chenliang HUANG Xiujiao

（Patent Examination Cooperation Sichuan Center of the Patent Office， SIPO， Chengdu Sichuan 610213）

Abstract： This paper focused on the statistics and analysis of the global patent application status of high-temperature self-lubricating nickel-base material， the status of China's patent application， the key technologies of the applicant，in order to grasp the development status of high-temperature self-lubricating nickel-base material， and to provide references for the domestic applicants for the layout and development of high-temperature self-lubricating nickel-base material.

Key words： nickel-base； self-lubricating；patent

1 引言

金屬基自潤滑材料具有優良的綜合性能、廣泛的應用前景，逐漸成為材料科學研究和開發的新重點[1]，鎳基高溫自潤滑復合材料在1 000℃以上的高溫環境中仍具有良好的強度、抗氧化和抗腐蝕的能力，因此，鎳基高溫自潤滑復合材料開始進入人們的視野并被廣泛研究[2]。

2 研究內容

鑒于發明專利有效期一般為20年，本文利用國家知識產權局專利檢索系統的數據庫，檢索了截止到2016年的鎳基高溫自潤滑復合材料（不包括鎳基涂層）的發明專利情況，并分析了其申請態勢、技術構成、重點專利。

2.1 全球專利申請分析

本節基于DWPI檢索到的專利數據從專利申請態勢、目標市場國家、技術來源分布以及申請人排名等方面進行重點分析。

2.1.1 專利發展態勢

圖1為鎳基自潤滑材料全球專利申請量年度分布趨勢圖，從圖中可以看出，鎳基自潤滑材料的專利申請最早出現在1967年，但一直到1990年，鎳基自潤滑材料的專利申請量一直處在較低的水平，年申請量均在10項以下，表明此階段屬于鎳基自潤滑材料研究的起步階段和技術積累階段，整個領域還處在技術基礎研究以及不斷克服產業化進程中的各種問題的技術壁壘期；1990年后，迎來了短暫的申請量上升階段，表明技術研發有了一定的突破，但技術研發的局部突破并不能解決整個產業市場實際應用中的問題，市場的應用以及認可度低也隨之導致其后的專利申請量又趨于較低水平；隨著鎳基自潤滑材料技術研發的深入和不斷突破，此領域的專利申請量也有了明顯的增長趨勢，從2006年以后，鎳基自潤滑材料的申請量出現了急速增長現象，表明鎳基自潤滑材料的技術在較長的研發過程中已經逐漸趨于成熟，并且產業市場的應用率和認可度的不斷提高也促進了鎳基自潤滑材料的不斷發展和突破，年申請量也一直保持在30項左右。

2.1.2 技術來源國分析

圖2為鎳基自潤滑材料專利申請主要來源國/地區分布，從圖中可以看出，中國、日本、美國和歐洲是鎳基自潤滑材料技術的主要來源國或地區，其申請量分別為149項、126項、72項和44項，其總和占到全球專利申請量的97%。中國和日本都是制造業發展的大國，其在鎳基自潤滑材料領域的申請量占據較大比例，表明其在此領域的技術研發和積累具有顯著的優勢，同時也體現了中國在鎳基自潤滑材料領域有了較快的發展。

2.1.3 目標市場國分析

圖3為鎳基自潤滑材料專利申請的主要目標市場國/地區分布，從圖中反映出，中國、日本、美國和歐洲依然是各專利申請人重點關注和布局的市場，表明上述國家和地區的鎳基自潤滑材料應用較廣的航空航天等高科技領域的發展較為成熟或處在快速發展的階段，市場活躍產品使用程度高；中國作為全球最大的發展中國家，航空航天等高科技領域是中國一直致力研究和突破的重點領域，這也給了鎳基自潤滑材料快速發展的契機。

2.1.4 主要申請人分析

圖4為鎳基自潤滑材料領域全球重要專利申請人及其申請量排名，由圖中可以看出，前11位申請人主要來自日本和中國，其中日本6個，中國5個。這也再一次表明中國和日本是鎳基自潤滑材料技術研發的重要基地，也是發展最快速的國家。中國作為最多的專利申請國，中國科學院蘭州化學物理研究所和武漢理工大學為全球申請人申請量前兩位，其中中國科學院蘭州化物所的申請量遠遠多于其他申請人的專利申請量，表明其在鎳基自潤滑材料領域有著顯著的技術研發優勢，也代表了中國在此領域有著較強的研發實力和技術積累。然而上述申請量排名靠前的中國申請人大部分均為高校或研究機構，也體現了中國在此領域的產業化水平較低，一直處在技術研發的試驗階段。日本作為第二大專利申請國，申請量排名靠前的日本申請人大部分均為企業，這與中國形成了較大的反差，另一方面也體現日本在鎳基自潤滑產業的水平較高。

2.2 中國專利申請分析

2.2.1 發展態勢分析

圖5為鎳基自潤滑材料中國專利申請量年度分布趨勢圖，從圖中可以看出，中國第一件專利申請在1988年，正處于中國改革開放大力發展實體經濟時期，但是由于中國的經濟基礎薄弱，技術研發實力有限，專利申請量一直處在較低的水平。但是隨著技術研發的不斷積累以及航空航天等高科技領域的快速發展，對高性能材料的需求的迫切性再一次促進了中國在鎳基自潤滑材料領域的快速發展，從2010年開始，中國的專利申請量一直處在較高的水平，這也由此奠定了中國在鎳基自潤滑材料領域的技術領先優勢，在2014—2015年中國的專利申請出現了較大幅度的波動，這與中國開始探索新一輪改革密切相關，隨著新改革的推進，專利申請量又迎來了爆發式增長。

2.2.2 主要申請人分析

圖6為鎳基自潤滑材料領域中國主要專利申請人及其申請量，其中申請量排名前10的申請人中有7個高校及研究所，只有3個企業申請人，這體現了中國具有較強的研發實力，但另一方面也表明了中國鎳基自潤滑材料產業水平較低，且3個企業申請人中都只是涉及空調壓縮機、石油鉆探以及軸承等相對低端的產業鏈的耐磨損材料的研發和生產，并未涉及鎳基自潤滑材料在航空航天等高精密高要求的高端產業鏈的產業市場，這也是中國目前最棘手也是最亟待解決的問題，中國有著全球最具研發實力的以中國科學院蘭州化學物理研究所和武漢理工大學等為代表的一批科研院所，因此，中國的科研院所和企業應積極尋求合作，實現技術研發和產業的良性發展。

3 結語

在全球專利申請中，在1990年之前鎳基自潤滑材料的專利申請量一直處在較低的水平，1990年后，迎來了短暫的申請量上升階段，但隨后的專利申請量又趨于較低水平，到2006年以后，鎳基自潤滑材料的申請量出現了急速增長現象，年申請量也一直保持在30項左右。中國、日本和美國是鎳基高溫合金主要的技術來源國，同時也是主要的技術目標國。中國科學院蘭州化學物理研究所和武漢理工大學為全球申請人申請量前兩位，同時也是前兩位主要的科研院所申請人，而日本的住友金屬工業和活塞環株式會社為主要的企業申請人。

中國第一件專利申請在1988年，但專利申請量一直處在較低的水平。從2010年開始，中國的專利申請量一直處在較高的水平。在中國專利申請人中，主要集中在高校和研究所，主要申請人中企業申請人占比較少。

參考文獻：

[1]王海斗，徐濱士，劉家浚.固體潤滑膜層技術與應用[M].北京：國防工業出版社，2009：6-74，273-275.

[2]金謹秀.高溫合金中微量元素的作用與控制[M].北京：冶金工業出版社，1987：272.