摘 要：文章對(duì)涉及六方氮化硼納米材料的中國(guó)專利文獻(xiàn)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，從申請(qǐng)量、申請(qǐng)人結(jié)構(gòu)、涉及的技術(shù)領(lǐng)域等方面分析了該領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)的現(xiàn)狀，并對(duì)我國(guó)六方氮化硼納米材料專利技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供了針對(duì)性建議，旨在為科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)了解本領(lǐng)域的專利技術(shù)現(xiàn)狀提供參考。

關(guān)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(huán)層狀結(jié)構(gòu)，每層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，但層與層之間易于剝離，這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(yōu)異的物理化學(xué)性能，例如耐高溫、摩擦系數(shù)低、導(dǎo)熱率高等[2]，在信息、生物、能源、先進(jìn)制造等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，因此近年來(lái)與六方氮化硼納米材料相關(guān)的專利申請(qǐng)開始增長(zhǎng)，該領(lǐng)域的專利爭(zhēng)奪已經(jīng)拉開了帷幕。

為了便于科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)更好的把握六方氮化硼納米材料在專利領(lǐng)域的現(xiàn)狀，文章將依托中國(guó)專利文摘數(shù)據(jù)庫(kù)CNABS，對(duì)六方氮化硼納米材料的專利技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，為該領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)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(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)據(jù)來(lái)源，檢索時(shí)間為2015年6月20日，以關(guān)鍵詞為檢索入口，由于專利公開相對(duì)于專利申請(qǐng)有一定的滯后，因此目前從數(shù)據(jù)庫(kù)獲得的2014年的數(shù)據(jù)要低于實(shí)際情況。

1.1 專利申請(qǐng)的數(shù)量分析

如圖1所示，2012年之前該領(lǐng)域的申請(qǐng)量一直維持在很低的水平，年均申請(qǐng)量不到2件，該階段人們對(duì)六方氮化硼的認(rèn)知還停留在傳統(tǒng)的層面上，并沒有普遍認(rèn)識(shí)到六方氮化硼納米材料巨大的價(jià)值。隨著納米技術(shù)的迅速發(fā)展，加之石墨烯的發(fā)現(xiàn)者AK Geim和KS Novoselov于2010年獲得諾貝爾獎(jiǎng)，碳納米材料的熱潮帶動(dòng)了人們對(duì)六方氮化硼納米材料的研究，國(guó)內(nèi)的一些研究團(tuán)隊(duì)開始將注意力集中到六方氮化硼上，關(guān)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(qǐng)逐漸增多，從2012年起，該領(lǐng)域的申請(qǐng)量迅速增長(zhǎng)到每年10件以上，六方氮化硼納米材料的相關(guān)研究進(jìn)入了上升階段。

圖1 六方氮化硼納米材料的中國(guó)專利申請(qǐng)量

1.2 國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)的申請(qǐng)人分析

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)在該領(lǐng)域的申請(qǐng)人以高校/科研院所為主，申請(qǐng)量占到該領(lǐng)域申請(qǐng)總量的81.0%，而企業(yè)的申請(qǐng)量次之，占13.8%，個(gè)人申請(qǐng)僅占5.2%。由此可見，目前該領(lǐng)域的研發(fā)主要還是依靠高校/科研院所，企業(yè)尚未廣泛的參與到該領(lǐng)域的研究中。出現(xiàn)這種現(xiàn)象，一方面與我國(guó)整體的科研環(huán)境有關(guān)，高校和科研院所在研發(fā)能力和研發(fā)經(jīng)費(fèi)方面的優(yōu)勢(shì)十分明顯，而企業(yè)的研發(fā)能力和研發(fā)投入普遍不高；另一方面也與該領(lǐng)域的特點(diǎn)有關(guān)，由于六方氮化硼納米材料近幾年才剛剛興起，該領(lǐng)域的研究目前還停留在實(shí)驗(yàn)室階段，尚未進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用，并未引起相關(guān)企業(yè)的普遍關(guān)注。

1.3 專利申請(qǐng)的技術(shù)領(lǐng)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(lǐng)域最早的中國(guó)專利申請(qǐng)就涉及納米粉體，發(fā)明名稱為“氮化硼及其制造方法”，申請(qǐng)日為1999年9月1日。六方氮化硼納米粉體由于出現(xiàn)時(shí)間較早，制備工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，因此申請(qǐng)量相對(duì)較多，企業(yè)申請(qǐng)也多涉及納米粉體在散熱、陶瓷材料等方面的應(yīng)用，而納米管、納米片的出現(xiàn)時(shí)間較晚申請(qǐng)量也相對(duì)較少。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，目前該領(lǐng)域58%的申請(qǐng)涉及納米粉體，35%的申請(qǐng)涉及納米片，而僅有7%的申請(qǐng)涉及納米管。

圖2是該領(lǐng)域涉及不同分類號(hào)的申請(qǐng)量，目前該領(lǐng)域的專利申請(qǐng)主要涉及以下幾方面：（1）氮化硼納米材料的制備，分類號(hào)為C01B21，包括氮化硼納米粉體的化學(xué)合成、氮化硼納米片的水熱合成、化學(xué)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(lǐng)域的應(yīng)用，分類號(hào)為C04B35，用于制備復(fù)合陶瓷燒結(jié)體；（3）在高分子化合物中的應(yīng)用，分類號(hào)為C08K，通過(guò)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(dǎo)熱性和耐高溫性能；（4）在潤(rùn)滑組合物中的應(yīng)用，分類號(hào)為C10M，通過(guò)添加氮化硼納米顆粒改善潤(rùn)滑油性能；（5）在涂料領(lǐng)域的應(yīng)用，分類號(hào)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(lǐng)域也有申請(qǐng)涉及六方氮化硼納米材料在電容器、電池、水處理等領(lǐng)域的應(yīng)用，但是申請(qǐng)量不高，只有1-2件。

圖2 六方氮化硼納米材料領(lǐng)域的分類號(hào)分布

2 六方氮化硼納米材料專利技術(shù)的發(fā)展建議

通過(guò)上述分析可以看出，六方氮化硼納米材料在整體上處于發(fā)展的初期，從2012年起申請(qǐng)量才開始上升，目前該領(lǐng)域存在大量的空白亟待填補(bǔ)。作者在此提出兩點(diǎn)建議，以期我國(guó)在該領(lǐng)域的專利技術(shù)能夠迅速發(fā)展。

一方面，相關(guān)的研究團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)當(dāng)充分認(rèn)識(shí)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(xué)性質(zhì)十分優(yōu)異，應(yīng)用價(jià)值并不亞于碳納米材料，目前碳納米材料的年申請(qǐng)量在數(shù)千件的量級(jí)，六方氮化硼納米材料專利技術(shù)的發(fā)展空間十分巨大。

另一方面，相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)當(dāng)加強(qiáng)在應(yīng)用層面的研發(fā)投入。目前該領(lǐng)域在應(yīng)用層面的專利申請(qǐng)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(yōu)異的寬禁帶半導(dǎo)體材料，在光電子器件、介電薄膜等方面有著巨大的應(yīng)用前景，相關(guān)的團(tuán)隊(duì)可以加大在應(yīng)用層面，尤其是電子器件方面的研發(fā)力度。

參考文獻(xiàn)

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[2]葛雷.六方氮化硼的制備方法研究進(jìn)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(jiǎn)介：姚星（1987-），男，碩士，審查員，主要從事無(wú)機(jī)非金屬領(lǐng)域的發(fā)明專利審查。