基于專利分析的搪瓷鋼技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀研究

孫艷姣

(遼寧省重要技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)基地建設(shè)工程中心，遼寧 沈陽 110168)

搪瓷鋼是一種將無機(jī)玻璃質(zhì)材料通過熔融凝于基體鋼板并與鋼板牢固結(jié)合在一起的新型復(fù)合材料[1,2]。搪瓷鋼既具有鋼板的強(qiáng)度、柔韌性，又具有搪瓷耐高溫、耐腐蝕、易清潔、美觀等優(yōu)點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用于輕工、家電、冶金、化工、建筑等行業(yè)[3-5]。本研究以國家知識產(chǎn)權(quán)局知識產(chǎn)權(quán)出版社中國專利數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)源，對近三十年搪瓷鋼技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠M(jìn)行了檢索，通過清洗篩選得到116件相關(guān)專利，運(yùn)用專利情報分析方法，分析了搪瓷鋼相關(guān)的專利產(chǎn)出、重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域、主要研發(fā)機(jī)構(gòu)等，總結(jié)出了搪瓷鋼技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，以期為相關(guān)政府部門、企業(yè)和高校院所進(jìn)一步發(fā)展搪瓷鋼技術(shù)提供決策參考。

1 專利產(chǎn)出概況分析

1.1 專利申請趨勢分析

如圖1所示，從近三十年搪瓷鋼技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾垟?shù)量及申請人數(shù)量變化趨勢圖可以看出，該領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量總體呈增長趨勢。2010年之前，搪瓷鋼技術(shù)處于探索階段，專利申請數(shù)量與申請人數(shù)量較少；2011年之后，搪瓷鋼技術(shù)進(jìn)入成長階段，專利申請數(shù)量與申請人數(shù)量波動增長，其中2011年、2015年、2017年增長速度較快。由于專利公開有18個月的滯后期，因此2018年和2019年的數(shù)據(jù)不完整，僅供參考。

圖1 搪瓷鋼專利申請數(shù)量及申請人數(shù)量變化趨勢

1.2 專利地域分布分析

在檢索到的116件搪瓷鋼專利中，國內(nèi)申請專利100件，占總數(shù)的86.21%；外國申請專利16件，占總數(shù)的13.79%。共有5個國家在中國申請?zhí)麓射擃I(lǐng)域相關(guān)專利，日本于1990年最早在中國申請專利，且三十年來申請專利數(shù)量在外國申請人中最多，占比56.25%。國內(nèi)申請專利主要分布在上海、湖北、浙江、遼寧、四川等地，其中上海、湖北、浙江三地專利申請數(shù)量之和占國內(nèi)申請總量的46%。

1.3 專利類型分析

在檢索到的116件搪瓷鋼專利中，公開發(fā)明專利103件，實(shí)用新型專利13件，外觀設(shè)計專利0件，如表1所示。發(fā)明專利申請數(shù)量約占整體的88.79%，占據(jù)明顯的主導(dǎo)地位，說明該領(lǐng)域申請的專利技術(shù)含量較高。

表1 搪瓷鋼專利申請類型

2 重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域分析

2.1 IPC小組分析

通過對檢索到的116件搪瓷鋼專利進(jìn)行分類整理，發(fā)現(xiàn)搪瓷鋼主要分為三大技術(shù)領(lǐng)域，即基板制備、釉料制備、搪瓷鋼板。其中，基板制備專利最多，為80件，占專利申請總量的68.97%；釉料制備和搪瓷鋼板專利數(shù)量分別為20件和16件，占比分別為17.24%和13.79%。表2為專利IPC小組排名前十位情況，排在首位的是“在生產(chǎn)鋼板或帶鋼時，改變黑色金屬的物理結(jié)構(gòu)；黑色或有色金屬或合金熱處理用的一般設(shè)備；通過脫碳、回火或其他處理使金屬具有韌性”(C21D8/02)，共有46件專利，占專利申請總量的39.66%；其次為“含鋁的鐵基合金，例如合金鋼”(C22C38/06)、“含鈦或鋯的鐵基合金，例如合金鋼”(C22C38/14)、“含錳的鐵基合金，例如合金鋼”(C22C38/04)，專利數(shù)量分別為33件、32件、26件，占專利申請總量比例分別為28.45%、27.59%、22.41%。

表2 專利IPC小組排名前十位情況

2.2 技術(shù)發(fā)展趨勢分析

表3為2011年至2019年排名前十位的IPC小組變化情況。由表可見，“在生產(chǎn)鋼板或帶鋼時，改變黑色金屬的物理結(jié)構(gòu)；黑色或有色金屬或合金熱處理用的一般設(shè)備；通過脫碳、回火或其他處理使金屬具有韌性”(C21D8/02)，“含鈦或鋯的鐵基合金，例如合金鋼”(C22C38/14)，“含鋁的鐵基合金，例如合金鋼”(C22C38/06)，“用熔煉法制造鐵基合金”(C22C33/04)始終是搪瓷鋼領(lǐng)域的重點(diǎn)研發(fā)方向。另外，“含錳的鐵基合金，例如合金鋼”(C22C38/04)，“含硅的鐵基合金，例如合金鋼”(C22C38/02)也是近幾年來搪瓷鋼領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)重點(diǎn)。

表3 2011年至2019年排名前十位的IPC小組變化情況

3 主要研發(fā)機(jī)構(gòu)分析

3.1 申請人構(gòu)成分析

表4為專利申請數(shù)量前十一位的搪瓷鋼專利申請人構(gòu)成情況，包括八家國內(nèi)企業(yè)、兩家國外企業(yè)、一家國內(nèi)高校，專利數(shù)量分別占排名前十一位申請人專利總量的80%、14.29%、5.71%。排名前三位的寶山鋼鐵股份有限公司、武漢鋼鐵(集團(tuán))公司、鞍鋼股份有限公司均為國內(nèi)大型鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)，專利數(shù)量共33件，占排名前十一位申請人專利總量比例近五成，遠(yuǎn)超其他申請人。排名第四位的浙江開爾新材料股份有限公司是國內(nèi)輕工搪瓷行業(yè)十強(qiáng)企業(yè)之一，專利數(shù)量7件。排名第五位的新日本制鐵株式會社是日本最大的鋼鐵公司，也是世界大型鋼鐵公司之一，專利數(shù)量為6件。攀枝花學(xué)院是排名前十一位申請人中唯一的高校，其材料科學(xué)與工程專業(yè)為國家級特色專業(yè)，其專利數(shù)量與馬鞍山鋼鐵股份有限公司、攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司、柳州鋼鐵股份有限公司、韓國POSCO公司、杭州方泰搪瓷制品有限公司相同，均為4件。

表4 搪瓷鋼專利申請人排名

3.2 申請人趨勢分析

圖3為排名前十一位的搪瓷鋼專利申請人趨勢變化情況。可以看出，國外申請人申請專利時間較早，新日本制鐵株式會社于2000年起在中國布局專利；國內(nèi)申請人申請專利時間較晚，在排名前十一位的九位國內(nèi)專利申請人中，寶山鋼鐵股份有限公司于2004年最早開始申請專利，年申請專利數(shù)量最多的是浙江開爾新材料股份有限公司于2011年申請4件。國內(nèi)大部分申請人的專利集中在2011年至2019年期間，這一階段專利數(shù)量合計為53件，約占排名前十一位申請人專利總量的四分之三。

圖3 搪瓷鋼專利申請人趨勢

3.3 申請人研發(fā)能力分析

排名前十一位的專利申請人研發(fā)能力情況如表5所示?？梢钥闯?，新日本制鐵株式會社活動年期較長，平均專利年齡較大，反映出該申請人進(jìn)入搪瓷鋼領(lǐng)域較早，且研發(fā)活動持續(xù)時間較長，研發(fā)實(shí)力強(qiáng)勁。國內(nèi)申請人中，寶山鋼鐵股份有限公司、武漢鋼鐵(集團(tuán))公司、鞍鋼股份有限公司活動年期相對較長，發(fā)明人數(shù)較多，平均專利年齡均為5年以上，反映出這些申請人在搪瓷鋼領(lǐng)域研發(fā)活動持續(xù)時間較長，研發(fā)隊(duì)伍龐大，研發(fā)實(shí)力較強(qiáng)，是國內(nèi)該領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)的中堅(jiān)力量；馬鞍山鋼鐵股份有限公司、柳州鋼鐵股份有限公司活動年期較短，發(fā)明人數(shù)與寶鋼、武鋼、鞍鋼相比略少，平均專利年齡為2年、3年，反映出這些申請人進(jìn)入搪瓷鋼領(lǐng)域較晚，研發(fā)活動持續(xù)時間較短，專利技術(shù)較新，是國內(nèi)該領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)的新興力量。

表5 搪瓷鋼專利申請人研發(fā)能力情況

3.4 申請人合作情況分析

從表6中可以看出，排名前十一位的九個國內(nèi)申請人里，有八個申請人獨(dú)立申請專利，僅鞍鋼股份有限公司有1件與鞍鋼集團(tuán)新鋼鐵有限責(zé)任公司合作研發(fā)的專利，可見國內(nèi)搪瓷鋼領(lǐng)域技術(shù)研究尚未形成協(xié)同創(chuàng)新局面。

表6 搪瓷鋼專利申請人合作情況

4 結(jié)語

綜上所述，我國搪瓷鋼領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)起步較晚，目前處于成長期。該領(lǐng)域外國申請人在我國專利布局較早。國內(nèi)從事該領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)的主要機(jī)構(gòu)為大型鋼鐵企業(yè)，如寶鋼、武鋼、鞍鋼等，尚未形成協(xié)同創(chuàng)新局面；該領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)含量較高，重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域?yàn)榛逯苽洌麓捎娩摰牟牧铣煞趾鸵睙捁に囀乾F(xiàn)階段及未來幾年的重點(diǎn)研發(fā)方向。