淺談創新思維在材料領域檢索中的應用

李學毅

一、引言

檢索是專利審查工作中的重要環節，檢索質量和效率對專利審查的提質增效有重要影響。隨著我國科技不斷進步發展，專利申請的數量也呈現快速增長的態勢。材料是科技發展的基礎，材料領域的專利申請涉及方法、裝置以及材料組成等多種類別，檢索過程往往需要構建復雜的檢索式，消耗大量的檢索時間，如何能夠快速準確檢索顯得尤為重要。本文結合無機材料領域的實際案例，探索組合思維、分解思維、側向思維以及聯想思維等創新思維在材料領域檢索中的應用，旨在為大家提高檢索效能提供一點參考。

二、組合思維

組合思維又稱合向思維，是指把多項貌似不相關的事物通過想象加以連接，從而使之變成不可分割的新的整體的一種思考方式。在專利審查檢索過程中，對于技術特征數量繁多的專利申請，采用組合思維，將幾個檢索要素從功能、作用和工序等角度進行合并，可組合出新的檢索要素，創新檢索思路。

案例1 一種TE 模通信用陶瓷介質諧振器的制備工藝，制造原料中含有：二氧化鈦、二氧化鋯、氧化鋅和五氧化二鈮以及微量摻雜添加物組分；其特征是:所述微量摻雜添加物組分是氧化錳與氧化銅組分；各組分含量的重量百分比為：二氧化鈦30%～40%；二氧化鋯14%～22%；氧化鋅4%～10%；五氧化二鈮38%～45%；氧化錳0.2%～0.45%；氧化銅0.05%～0.3%。

檢索思路：該案涉及一種陶瓷介質諧振器，所涉及的原料包括二氧化鈦、二氧化鋯、氧化鋅和五氧化二鈮以及微量摻雜添加物組分，如果直接以原料作為關鍵詞進行檢索，檢索結果較多，難以瀏覽篩選；通過閱讀申請文件，留意到說明書中在背景技術部分中記載了“ZrTiO4、ZrTi2O6及ZnNb2O6材料是一種性能優異的鈦酸鹽、鈮酸鹽微波陶瓷，通過摻雜及其它手段可以獲得具有合適的且可調的介電常數、高品質因數和良好穩定的諧振頻率溫度特性。在現有技術中，ZrTiO4、ZrTiO6及ZnNb2O6一般采用煅燒二步工藝制備，煅燒工序所需溫度高，能耗大，制造成本高”。基于說明書給出的啟示，可以將原料組成進行合并處理，其中所涉及的檢索要素“氧化鈦、二氧化鋯、氧化鋅和五氧化二鈮”，可以合并為“鈦酸鋯、鈮酸鋅”，以其為關鍵詞，可以快速獲取對比文件。

具體檢索過程如下：

CNABS? (+氧化鈦 or TiO2) and (氧化鋯 or ZrO2)and (氧化鋅 or ZnO) and (五氧化二鈮 or Nb2O3) and (+氧化錳 or MnO or MnO2or Mn3O4or 四氧化三錳) and(氧化銅 or CuO)Results32；沒有可用的對比文件；

CNABS? (鈦酸鋯 or ZrTi2O6or ZrTiO4) and (鈮酸鋅 or ZnNb2O6) and (+氧化錳 or MnO or MnO2or Mn3O4or 四氧化三錳) and (氧化銅 or CuO)Results1；獲得可用的X 對比文件。

該X 對比文件公開了一種Zr-Ti 基微波介質陶瓷材料，包括基料和添加劑；所述基料為(1-x)ZrTi2O6-xZnNb2O6，其中0.20 ≤x ≤0.40；所述添加劑為相當于基料質量0.50%-2.50%的CuO 和0.12%-0.90%MnO；其公開了該申請的原料組成，產品的性能與該申請也相當。

案例2 一種用于集成系統的芯片，其特征在于，由如下重量份數的組分制成：Mn3O45-10 份、Co2O34-10 份、NiO 8-12 份、Fe2O34-8 份、MnO25-9份、CuO 6-8 份、SiO25-9 份和聚甲基丙烯酸甲酯3-7 份。

檢索思路：該案涉及一種陶瓷芯片，其組成比較復雜，以氧化物組分為入口，并沒有合適的對比文件；根據本領域的芯片電阻陶瓷分類，一般會以金屬元素的數量來分為N 元系材料，因此，可調整檢索思路，將該案件中的金屬元素合并為五元，通過以“五元”和“電阻”為關鍵詞進行檢索，在讀秀中獲得Y 類對比文件（《熱敏電阻及其應用電路》，周志敏，中國電力出版社，2013 年1 月，第52 頁），其公開了該熱敏電阻是由Co、Mn、Ni、Cu、Fe 等過渡金屬元素氧化物混合燒結而成。片式NTC 熱敏電阻包含五元系材料，其可以為Mn-Co-Ni-Fe-Cu，另外氧化硅等常作為改性劑少量添加進去。NTC 熱敏電阻大多在1200℃左右燒成，即公開了除粘結劑聚甲基丙烯酸甲酯PMMA 之外所有的組分金屬元素。

小結：通過充分閱讀申請文件，站位本領域技術人員，結合所屬領域的常規表達，找尋各檢索要素的內部關聯，將檢索要素進行適當的組合，可以形成新的檢索思路，包括但不限于將同類的檢索要素合并以及將檢索要素重新組合。這種組合的檢索思維不僅有利于提高檢索效率，其所得到的對比文件與本申請在發明構思上也更為接近，在審查評述過程中便于說理，有助于專利審查中的提質增效。

三、分解思維

分解思維又稱分離思維，是指一種將研究對象進行科學的分離或分解，使研究對象的本質屬性和發展規律從復雜現象中暴露出來，從而使研究者能夠理清研究思路，抓住主要矛盾，以獲得新思路或新成果的思維方法。分解思維的宗旨是分離表象，辨別差異，剖析現象，透視本質。檢索過程中，采用分解思維，可以將復雜的檢索要素化繁為簡，從發明構思出發，提高檢索效率。

案例3 一種透明無鉛壓電陶瓷材料，其特征在于，所述透明無鉛壓電陶瓷材料的化學式為(Na1-x-y-zKzLiyCax)Nb1-xSnxO3，其 中x ＝0.02～0.08,y ＝0.02～0.10,z ＝0.35～0.55。

檢索思路：該案涉及一種化學組成的陶瓷材料，其包括Na、K、Li、Ca、Nb、Sn 和O 等多種元素，如果采用常規的檢索思路，直接以該化學式作為檢索要素，難以獲得可用的對比文件；通過分析該陶瓷材料的化學式，可以看出x 和y 的數值較小，而z 的數值范圍較大，因此可以將該化學式拆分為包含Na、K、Nb 的主要成分以及包含K、Li、Sn 的添加成分；而當z=0.5 時，包含Na、K、Nb 的主要成分對應該申請常見的陶瓷材料KNN Na0.5K0.5NbO3；故，可以將檢索思路調整為以“KNN”和“Li,Ca,Sn”作為關鍵詞，可以快速尋找到X 類對比文件；具體檢索過程如下：

CNABS? (+Na+or 鈉) and (+K+or 鉀) and (+Li+or 鋰) and (+Ca+or 鈣) and (+Nb+or 鈮) and (+Sn+or錫) and 壓電Results498；存在可用的X 對比文件；

(KNN or 鈮酸鈉鉀 or 鈮酸鉀鈉) and (+Li+or 鋰)and (+Ca+or 鈣) and (+Sn+or 錫) and 壓電Results30；存在可用的X 對比文件。

該對比文件公開了一種鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷粉體，該陶瓷粉體的化學通式為：(K1-u-vNauLivAw)(Nb1-n-wSbnHw)O3，0.4 ≤u ≤0.6，0 ≤v ≤0.1，0 ≤w ≤0.1，0 ≤n ≤0.1，其中A 可選自Ca，n 可等于0，H 可選自Sn。在該案中，若直接將化學式分解為各種元素，以其作為檢索要素，由于標引的原因，在專利摘要庫中也檢索不到合適的對比文件，而在專利全文庫中檢索，噪音非常大；同時，若拆解不合適，比如將化學式拆分為“KNN”、“LiNbO3”和“CaSnO3”，也不能獲得相關的對比文件。

案例4 一種應用于能量收集器件的無鉛壓電陶瓷材料，其特征在于，化學組成為：(1-x)Ba(Zr0.185Cu0.015Ti0.8)O2.985-x(Ba0.7Ca0.3)TiO3，x的數值為0.50～0.70。相應的制備工藝包括以下步驟：(1)按照化學式(1-x)Ba(Zr0.185Cu0.015Ti0.8)O2.985-x(Ba0.7Ca0.3)TiO3中各元素的摩爾配比，稱取原料BaCO3、CaCO3、BaZrO3、TiO2及CuO，其中，x 的數值為0.50～0.70；(2)將稱量好的原料放入球磨罐中，以無水乙醇為介質置于球磨機中球磨，然后烘干，將干燥后的粉體在1100～1200℃下煅燒2 小時，隨爐冷卻；(3)將步驟(2)冷卻后的粉料經過二次球磨并烘干，烘干后的粉末研磨并進行造粒；(4)將步驟(3)造粒得到的粉料靜置后，壓制成型，得到素坯體，然后進行排膠處理，最終在1300～1400℃燒結，保溫4 小時，隨爐冷卻至室溫，得到目標材料。

檢索思路：該案涉及化學組成以及制備工藝，如果采用常規的檢索手段，以其化學組成的元素作為檢索要素進行檢索，在專利以及非專利數據庫中并不能檢索到可用的對比文件；通過分析該化學式以及相應的制備方法，可以看出CuO 的含量非常低，可以認為是摻雜或者替換物，因此嘗試將復雜的化學式 “(1-x)Ba(Zr0.185Cu0.015Ti0.8)O2.985-x(Ba0.7Ca0.3)TiO3”拆分為基料BaZrTiO3和BaCaTiO3，摻雜料為CuO；而基料BaZrTiO3和BaCaTiO3又可合并為本領域常見的BCZT（(Ba,Ca)(Zr,Ti)O3）來表達；故以 “BCZT”和 “CuO”作為檢索要素進行檢索，可以快速地在專利文獻庫、中國期刊網、ISI web of science 中檢索到多篇X 類對比文件。

小結：與合并思維相比，分解思維是將數量少但是復雜的檢索要素分解為多個檢索要素；在分解過程中，需要根據具體案情，從發明構思出發，將主要的發明點拆分出來；同時，也要注意拆分后的檢索要素的表達形式要與檢索數據庫的標引情況以及本領域的常規表達相一致，否則容易漏檢。由于分解思維和合并思維的底層邏輯均是為了獲得便于檢索的檢索要素，因此，也可根據具體的案情，將二者聯用，提高檢索效率。

四、側向思維

側向思維也稱為旁通思維，它是沿著正向思維旁側開拓出新思路的一種創造性思維。在檢索過程中，除正面、直接檢索外，嘗試側向思維檢索，選擇側向思維來獲取對比文件，可能會提高檢索效率。

案例5 一種低磁導率溫度系數MnZn 鐵氧體材料的燒結方法，降溫部分包括以下步驟：a、第一個降溫階段，從最高保溫溫度至1000℃以0.5-2.5℃/分鐘降溫速率降溫，在平衡氧氣氛中進行；b、保溫階段，當降溫到1200-1050℃范圍，選定一個溫度作為保溫段，保溫時間為0.5-2 小時，氧分壓維持在0.5-2%；c、第二個降溫階段，從1000℃降溫至室溫，降溫速率為2.5-5.0℃/分鐘，降溫過程維持平衡氧分壓。

檢索思路：該案涉及一種工藝流程，并且涉及到具體的降溫工序，很難用準確的關鍵詞來表達該技術方案，若僅限定材料以及降溫，獲得的文獻非常多；通過分析該降溫工序，其中存在兩段降溫以及一段保溫，其中還涉及降溫速率以及保溫時間；因此，可以將該制備方法可視化，將該工藝轉換為降溫曲線，以“曲線”作為其中的一個檢索要素，在全文庫中進行檢索，重點瀏覽檢索結果中的說明書附圖，可以快速找到X 類對比文件，其公開了一種燒結方法，并且從其燒結曲線上可以明確看出存在第一降溫階段、保溫和第二降溫階段，可以評述該申請的創造性。

小結：側向思維在檢索中非常有用，在常規檢索思路沒有獲得可用的檢索結果時，不妨發散思路，嘗試側向思維，觸類旁通，從另外的維度來擴展檢索要素，在材料領域包括但是不限于將制備方法可視化，以圖片的形式來檢索對比文件；將制備裝置流程化，從工藝角度來檢索對比文件；將材料組合物產品化，以產品的表征結果來檢索對比文件等，往往會提高檢索效率。

五、聯想思維

聯想思維是指從研究這一事物的現象和變化，聯想到另一事物的現象和變化，探索它們之間有無共同的或類似的變化規律，借以解決自己所要研究解決的問題的思維方法。聯想思維是由此及彼的思維，包括相似聯想、對比聯想和相關聯想等。采用聯想思維來檢索，可以打開檢索困局，擴展檢索思路，發散檢索思維。

案例6 一種半導體陶瓷，其特征在于，以具有用通式AmBO3表示的鈣鈦礦型結構的BamTiO3系組合物為主成分，100 摩爾%Ti 中，0.05 摩爾%以上0.3 摩爾%以下的范圍內的Ti 被作為半導體化劑的W 置換，主要由Ba 占據的A位置與主要由Ti 占據的B位置之比m為0.99 ≤m≤1.002，構成所述A位置的元素的總摩爾數作為100 摩爾%時，Ca 含量在15 摩爾%以下的范圍內；將電阻值達到25℃下的電阻值的2 倍時的溫度定為2 倍點時，所述2 倍點在100℃以上；實測燒結密度為理論燒結密度的70%以上90%以下。

檢索思路：該案中出現了一個自定義的技術特征2 倍點，根據該申請說明書的記載，“2 倍點”即半導體陶瓷的電阻值達到25℃下的電阻值的2 倍時的溫度。但是以2 倍點作為關鍵詞來檢索，檢索結果為0。

通過聯想擴展，可知本領域有一個與“2 倍”相關的專業術語“開關溫度tb”，其表示“阻值增大為零功率R25℃兩倍時的溫度，即Rb＝2R25℃時所對應的溫度”；但是開關溫度也不是本領域常見的表達方式，也難以檢索到公開了具體數值范圍的相關對比文件。

繼續通過聯想擴展，可知本領域存在另一個常見的專業術語“居里溫度tc”，其表示“鈦酸鋇從正方晶系轉變為立方晶系的轉變溫度”；并且開關溫度tb和居里溫度tc雖然是兩個概念不盡相同的參數，但由于數值差別不大，人們也經常把開關溫度視為居里溫度。

可見基于本領域的常規技術知識，可以確定該案中的“2 倍點”從定義上來說是相當于常規術語“開關溫度tb”，從數值角度來看相當于常規術語“居里溫度tc”。因此，通過多次聯想擴展，在檢索時可以居里溫度作為檢索的關鍵詞，從而獲得可用的對比文件。

小結：對于檢索過程中的疑難案件，通過直接的檢索方式可能難以獲得檢索結果，甚至連檢索要素的表達都相對不易，此時，采用聯想思維檢索，將不同的知識點連接起來，基于充分理解技術方案，站位本領域技術人員，從技術特征的內涵出發，找尋不同概念之間的相互聯系，采用合乎邏輯的推理，尋找檢索思路，也許能獲得可用的對比文件。

六、結語

提高檢索效率是專利審查提質增效的重要一環。實際審查過程中，每個案件都有自己的特點，通過準確站位本領域技術人員，從發明構思出發，尋找合適的檢索思路，可以提高檢索效率。筆者結合自己審查實踐中的粗淺認識，給出了一些提升檢索效率的思考，如有不當，還希望各位讀者能夠給予批評指正。