王新海 張永軍 馬瑾

摘 要：以CNKI中國(guó)學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫(kù)為數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)檢索、篩選和統(tǒng)計(jì)國(guó)內(nèi)有關(guān)氣囊拋光為主題的專(zhuān)利申請(qǐng)，對(duì)年度發(fā)文量、關(guān)鍵詞分布等進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，同時(shí)對(duì)將氣囊拋光技術(shù)運(yùn)用于光學(xué)元件拋光領(lǐng)域的重要關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞：分析；氣囊拋光技術(shù)；專(zhuān)利技術(shù)DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.188

近年來(lái)，隨著光學(xué)領(lǐng)域和微電子學(xué)領(lǐng)域及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)所需元件的表面質(zhì)量的要求越來(lái)越高[1]。超精密加工方法已從傳統(tǒng)單一的機(jī)械切削、磨削方法發(fā)展到氣囊拋光、激光拋光技術(shù)、離子束拋光技術(shù)、化學(xué)拋光和磁流變拋光等集多學(xué)科相互交叉的復(fù)合加工技術(shù)[2]。氣囊式拋光是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ膾伖夥椒?，在精密元件的加工領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。氣囊柔性拋光是一種新型的高精度光學(xué)表面加工方法，2000年代倫敦學(xué)院大學(xué)光學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室和Zeeko有限公司提出了氣囊拋光技術(shù)，并合作研制了IRP系列氣囊式拋光機(jī)床[3]。氣囊拋光技術(shù)是利用氣囊拋光磨頭與工件表面相接觸，工件表面受到磨頭產(chǎn)生擠壓并相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在拋光液的作用下對(duì)工件表面實(shí)現(xiàn)加工拋光。1 申請(qǐng)量年度分布

基于CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)，檢索對(duì)象為公告日在2018年11月前的關(guān)于主題詞為氣囊拋光的發(fā)明和實(shí)用新型專(zhuān)利申請(qǐng)，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)發(fā)文量和年度的關(guān)系如圖1所示[4]。由圖1可以看出，大體呈現(xiàn)出四個(gè)時(shí)間階段，2000年前關(guān)于氣囊拋光的國(guó)內(nèi)專(zhuān)利只有1篇，2000年到2004年之間專(zhuān)利授權(quán)出現(xiàn)了一段空白期，此階段國(guó)內(nèi)科研院所對(duì)氣囊拋光處于研究階段，2004年到2012年的氣囊拋光專(zhuān)業(yè)處于平穩(wěn)狀態(tài)，2012年到2014年授權(quán)量有了較大幅度的上升，2014年到2016年的氣囊拋光專(zhuān)利授權(quán)量有所下降，2016年到2018年氣囊拋光專(zhuān)利授權(quán)量出現(xiàn)了快速增長(zhǎng)，這與國(guó)家實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略和經(jīng)濟(jì)發(fā)展密不可分。2 關(guān)鍵詞分布

在主題詞為氣囊拋光的統(tǒng)計(jì)下，更換不同關(guān)鍵詞，利用CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)的計(jì)量可視化分析功能可得到不同關(guān)鍵詞下專(zhuān)利的授權(quán)量，如圖2所示[4]。由圖2可以看出，關(guān)鍵詞為氣囊拋光的專(zhuān)利授權(quán)量最多，為54件，這與主題詞為氣囊拋光相呼應(yīng)，其次關(guān)鍵詞為實(shí)用新型授權(quán)的專(zhuān)利數(shù)次之，其余關(guān)鍵詞還有拋光工具、拋光機(jī)、拋光裝置、拋光墊、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、壓力傳感器等。由不同關(guān)鍵詞統(tǒng)計(jì)的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)氣囊拋光專(zhuān)利主要解決的是拋光領(lǐng)域的技術(shù)，利用氣囊拋光實(shí)現(xiàn)高精度加工。3 拋光重要專(zhuān)利分析

根據(jù)CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)分析，以氣囊拋光為主題詞的重要專(zhuān)利申請(qǐng)人總結(jié)如下：浙江工業(yè)大學(xué)、中國(guó)工程物理研究院激光聚變研究中心、廈門(mén)大學(xué)、中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十五研究所、哈爾濱工業(yè)大學(xué)。浙江工業(yè)大學(xué)、廈門(mén)大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)主要研究了氣囊拋光應(yīng)用于面形精密加工、修正的拋光工具結(jié)構(gòu)和方法。中國(guó)工程物理研究院激光聚變研究中心主要研究氣囊拋光非球面元件的方法和相關(guān)裝置，其技術(shù)在超精密光學(xué)元件上實(shí)現(xiàn)納米級(jí)精度的無(wú)損傷加工方面具有重要的應(yīng)用前景。中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十五研究所解決氣囊拋光應(yīng)用于晶圓等半導(dǎo)體類(lèi)材料的加工拋光相關(guān)問(wèn)題。4 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)氣囊拋光領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)專(zhuān)利進(jìn)行了檢索和分析，以CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，主題詞為氣囊拋光為前提，對(duì)年度專(zhuān)利授權(quán)量、不同關(guān)鍵詞下的授權(quán)專(zhuān)利和拋光重要專(zhuān)利進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，可以看出，國(guó)內(nèi)專(zhuān)利申請(qǐng)量在逐年上升，以氣囊拋光為關(guān)鍵詞的專(zhuān)利占據(jù)著主要地位，國(guó)內(nèi)氣囊拋光的專(zhuān)利研究了應(yīng)用于光學(xué)元件和半導(dǎo)體行業(yè)材料精密加工的拋光工具和方法。國(guó)外的倫敦大學(xué)光學(xué)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的氣囊拋光機(jī)實(shí)現(xiàn)了高精度表面粗糙度的元件加工。國(guó)內(nèi)的哈爾濱工業(yè)大學(xué)、浙江工業(yè)大學(xué)等科研院所對(duì)氣囊拋光技術(shù)和設(shè)備的研究取得了一定的成果，但與國(guó)外的研究還有一定的差距。參考文獻(xiàn)：[1]高宏剛，曹健林，朱鏞等.超光滑表面及其制造技術(shù)的發(fā)展[J].物理學(xué)和高新技術(shù)，2000，29（10）：610-614.[2]苗淑杰.光學(xué)非球面零件氣囊拋光去除機(jī)理及試驗(yàn)研究[D].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)，2006：5-7.[3]龔金成.曲面光學(xué)零件氣囊拋光工藝實(shí)驗(yàn)研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，2008：1-6.[4] http：//kns.cnki.net/kns/Visualization/VisualCenter.aspx.基金：陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院2018年科研基金資助項(xiàng)目（Gfy18-25）作者簡(jiǎn)介：王新海（1984-），男，陜西西安人，碩士研究生，講師，主要研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)與精密加工。