顆粒增強鈦基復(fù)合材料專利申請相關(guān)數(shù)據(jù)分析

陳 帥 楊文昭（等同第一作者）

（國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作天津中心，天津300304）

1 概述

隨著制造業(yè)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，鈦基復(fù)合材料因具有比強度高、密度低、耐腐蝕和耐高溫性能優(yōu)異等特點，已成為不可或缺的新型材料。鈦基復(fù)合材料（TMCs）已成為鈦合金的一種發(fā)展趨勢。其分為顆粒增強鈦基復(fù)合材料（PTMCs）和連續(xù)纖維增強鈦基復(fù)合材料（FTMCs）兩大類；前期主要以纖維增強的鈦基復(fù)合材料為主，盡管可獲得的良好的機械性能，因其高成本及制造工藝而限制了其應(yīng)用。增強顆粒一般具有較低的密度、較高的彈性模量和良好的強度，因此，研究顆粒增強鈦基復(fù)合材料是目前的重要方向[1-3]。

2 專利申請態(tài)勢分析

2.1 主要申請人分布

圖1 顯示了顆粒增強鈦基復(fù)合材料技術(shù)主要專利申請人情況，可以看出，國內(nèi)外排名前10 的申請人當(dāng)中，國內(nèi)申請人占7 個均為高校，國外占3 個均為企業(yè)。20 世紀(jì)80 年代開始，美國Dynamet 科技公司、日本豐田公司、日本鈴木公司為主要的申請人，申請了較多的相關(guān)專利，隨著國外相關(guān)技術(shù)的成熟，申請量逐漸減少，現(xiàn)階段該技術(shù)的主要申請人以我國上海交通大學(xué)、美國Dynamet 科技公司為主。

從圖1 中可以看出國外主要申請人以日本企業(yè)為主，可見日本以企業(yè)為主體對顆粒增強鈦基復(fù)合材料進(jìn)行了大量的研究，并進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)。國內(nèi)外排名前10 的申請人中有7 位是國內(nèi)申請人，說明目前顆粒增強鈦基復(fù)合材料在我國有較高的研究熱度，國內(nèi)的申請人主要為高校，說明我國的顆粒增強鈦基復(fù)合材料的研究主要在高校，企業(yè)的研究較少。

實驗室中的研究最終目的就是要產(chǎn)業(yè)化，相信隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展會有更多的企業(yè)參與到顆粒增強鈦基復(fù)合材料的研究和專利申請中來。

2.2 制備方法分布

圖1 顆粒增強鈦基復(fù)合材料主要申請人分布

圖2 不同制備方法的專利申請數(shù)量圖

由圖2 可以看出，根據(jù)上述技術(shù)概述中總結(jié)的顆粒增強鈦基復(fù)合材料的幾種制備方法，采用粉末冶金、熔煉鑄造、機械合金化制備工藝的專利申請較多，而燃燒合成法、噴射沉積法相關(guān)專利申請很少。國內(nèi)、外的專利申請中，粉末冶金、熔煉鑄造、機械合金化制備工藝在各自申請量中所占比例大體相當(dāng)；對燃燒合成法和噴射沉積法的研究相對較少，因二者對設(shè)備和工藝的要求較高，生產(chǎn)成本也較高，因此研究較少；國內(nèi)、外申請較多采用的方法為粉末冶金法，粉末冶金法工藝簡單對設(shè)備要求不大，因此研究較多；可見，從全球?qū)＠暾埩縼砜矗瑢＠暾堊疃嗟氖遣捎梅勰┮苯鸬姆椒ǎ蹮掕T造、機械合金化法緊隨其后。

3 制備方法的技術(shù)功效

圖3 不同制備方法的技術(shù)功效圖

從圖3 中可以看出主要的研究方向在于提高鈦基復(fù)合材料的強度，而對于致密度、塑韌性等研究較少，這說明對鈦基復(fù)合材料作為結(jié)構(gòu)性材料的需求要大于作為功能性材料。其中粉末冶金、熔煉鑄造、機械合金化法制備的顆粒增強鈦基復(fù)合材料最主要的性能是提高了基體材料的強度，由于強度提高往往會對延伸率產(chǎn)生不利的影響，因此延伸率往往下降或保持不變，因此針對提高延伸率的專利申請也較少，因此，在提高硬度的同時，同樣具有較高的塑韌性、硬度、耐磨性等綜合性能已成為目前顆粒增強鈦基復(fù)合材料研究的熱點。

4 結(jié)論

本文以顆粒增強鈦基復(fù)合材料的制備方法為切入點，通過使用專利數(shù)據(jù)庫CNABS、VEN 對關(guān)鍵詞和分類號的檢索，對該技術(shù)的國內(nèi)外主要申請人分布、制備方法分布、制備方法的技術(shù)功效進(jìn)行梳理和統(tǒng)計分析，以期對相關(guān)研究起到參考作用。