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        從專利布局角度研究防爆材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展

        2022-01-20 09:57:46陳青香張穎異王存鐸王有軒劉震宇
        經(jīng)營者 2021年21期
        關(guān)鍵詞:專利技術(shù)建材專利申請

        陳青香,張穎異,王存鐸,王有軒,劉震宇

        (山東非金屬材料研究所,山東 濟南 250031)

        一、引言

        阻隔防爆技術(shù)是指利用一種阻隔防爆裝置,阻止設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生的火焰通過管道傳播到別的設(shè)備中去。阻隔防爆技術(shù)的載體是阻隔防爆材料,該材料是一種特殊材料,一般分為兩類,即金屬類防爆材料和非金屬類防爆材料[1-4]。

        文章對美國、日本、德國和中國等國家關(guān)于防爆材料的專利技術(shù)構(gòu)成、技術(shù)發(fā)展及重要企業(yè)專利布局等方面進行分析,以揭示產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展方向。

        文章以防爆材料為技術(shù)主題,確定相關(guān)關(guān)鍵詞、分類號等檢索要素并制定有針對性的專利檢索策略,就阻隔防爆材料和抗彈防爆材料兩個技術(shù)分支,在PSS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、智慧芽數(shù)據(jù)庫中進行專利檢索,再通過人工閱讀專利文獻信息對檢索結(jié)果進行去噪、篩選、分類標引,最終檢索截止日期為2020年12月31日,去噪后篩選865項同族專利,查全率90.6%,并基于以上專利開展分析工作。

        二、美國創(chuàng)新發(fā)展與專利布局關(guān)系

        (一)技術(shù)構(gòu)成

        從表1中可以看出,美國相關(guān)專利重點涉及的是層狀產(chǎn)品(B32B),如Large high density foam glass tile composite(US8197932B2),可 用于建筑物外墻和內(nèi)墻,還可以與其他材料復合使用。該材料還可與水泥、鋼或其他高強度建筑材料結(jié)合使用,用于建筑物防護,能夠吸收爆炸引沖擊波,同時具有較好的抗震能力。

        表1 美國防爆材料相關(guān)專利技術(shù)構(gòu)成

        類建筑物或建筑物(E04H),如Reinforced composite material explosion vent(CN101405463A);還包括金屬(B21D)和塑料(B29C),如Compositions of matter for stopping fires,explosions and oxidations of materials and build up of electrostatic charges and method and apparatus for making same(US6699563B1),LIGHTWEIGHT BALLISTIC PROTECTION MATERIALS(US20120052222A1)。

        (二)技術(shù)發(fā)展

        分析美國防爆材料相關(guān)專利技術(shù)申請趨勢,結(jié)果顯示,美國關(guān)于防爆材料的專利申請主要集中于2007—2015年,近5年關(guān)于防爆材料的專利申請量較少,主要集中于防爆材料的應用方向。

        應用于裝甲方向的防彈材料(F41H),如ARMOR,SHIELDS AND HELMETS WITH HIGHLY PROPERTY-MISMATCHED INTERFACE MATERIALS TO REDUCE D Y N A M I C F O R C E A N D D A M A G E(US20160169633A1),用于電氣設(shè)備的防爆材料(G01R),用于消防的防爆材料(A62C)等。

        (三)重要企業(yè)專利布局

        從美國重要企業(yè)的專利布局情況可以看出:美國大部分企業(yè)關(guān)注的技術(shù)方向較為單一,如FIKE CORPORATION、eijkelenberg tom和jakus guy重點關(guān)注的是用于建筑領(lǐng)域的防爆材料(E04H);alhamad和alhamad shaikh ghaleb mohammad yassin重點關(guān)注的是用于消防的防爆材料(A62C);battelle memorial institute重點關(guān)注的是用于飛機等設(shè)備的輕質(zhì)防爆材料(B64C、B64D)。

        三、日本創(chuàng)新發(fā)展與專利布局關(guān)系

        (一)技術(shù)構(gòu)成

        從表2中可以看出,日本相關(guān)專利重點涉及的是層狀材料;其次為合金材料(C22C),如THERMAL SPRAY MATERIAL MADE FROM MAGNESIUM ALLOY HAVING SUPERIOR EXPLOSION PROOF IN THERMAL SPRAYING AND IMPARTING SUPERIOR CORROSION RESISTANCE TO THERMAL-SPRAYED PORTION,AND THERMAL SPRAYING METHOD USING THE SAME(JP2007138282A);然后是纖維材料(D03D、D06M),如Tear propagation preventing combustible film excellent in ceiling material(JP6040434B2);另外,還包括建材(E04B),如The architectural structure of plastic material(JP3224387U)。

        表2 日本防爆材料相關(guān)專利技術(shù)構(gòu)成

        (二)技術(shù)發(fā)展

        分析日本防爆材料相關(guān)專利技術(shù)申請趨勢,結(jié)果表明,日本關(guān)于防爆材料的專利申請主要集中于2006—2012年,近5年關(guān)于防爆材料的專利申請量較少,主要集中在復合材料和建材領(lǐng)域。

        (三)重要企業(yè)專利布局

        從日本重要企業(yè)的專利布局情況可以看出:平岡織染株式會社專利布局范圍較廣,主要涉及復合材料(B32B)、纖維材料(D03D、D06M)以及建材(E04B);其次為teraoka seisakusho kk、chubu electric power、jerico kk和kobe steel ltd。

        四、德國創(chuàng)新發(fā)展與專利布局關(guān)系

        (一)技術(shù)構(gòu)成

        從表3中可以看出,德國相關(guān)專利重點涉及的是復合材料,且以高分子化合物的組合物(C08L)為 主,如Flame retardant nanocomposite combination for thermoplastic polymers(SI1475407T1);其次為金屬材料(B23K、B22F)和建材(B28B)。

        表3 德國防爆材料相關(guān)專利技術(shù)構(gòu)成

        另外,可以看出德國的防爆材料更加關(guān)注家庭用品的防爆(A47B、E05G、B08B),如Safety cabinet for storing explosive substances(DE20007051U1)。

        (二)技術(shù)發(fā)展

        分析德國防爆材料相關(guān)專利技術(shù)申請趨勢,結(jié)果顯示,德國關(guān)于防爆材料的專利申請較早,時間主要集中在2004—2010年。

        (三)重要企業(yè)專利布局

        從德國重要企業(yè)的專利布局情況可以看出,partbauer gerhard專利布局范圍較廣,主要涉及的是家庭用品的防爆材料(A47B、E05G、F42B、B08B);其次為dynamit nobel ag、hampel heinrich和kernforschungsanlage juelich gmbh等。

        五、中國創(chuàng)新發(fā)展與專利布局關(guān)系

        (一)技術(shù)構(gòu)成

        從表4中可以看出,國內(nèi)相關(guān)專利重點涉及的是合金材料(C22C),如一種耐酸堿腐蝕的合金防爆材料(CN111411269A);其次為高分子化合物的組合物和塑料等復合材料(C08L、C09D、B29C),如一種圓形管狀防爆結(jié)構(gòu)體及阻隔防爆復合材料(CN111550669A);另外還包括層狀材料(B32B)和建材(C04B),如抗爆抗沖擊多級異質(zhì)纖維預制體復合材料及其制備方法(CN111016334A),一種用于提高涉水建筑物水下抗爆性能的新型復合材料(CN109437746A)。

        表4 中國防爆材料相關(guān)專利技術(shù)構(gòu)成

        (二)技術(shù)發(fā)展

        分析國內(nèi)防爆材料相關(guān)專利技術(shù)申請量及趨勢,結(jié)果顯示,相較于發(fā)達國家美國、德國和日本,國內(nèi)關(guān)于防爆材料的專利申請較晚,主要集中在2010—2019年。近5年,國內(nèi)防爆材料相關(guān)技術(shù)處于上升趨勢的是層狀材料(B32B)和其他復合材料(C08L、C08K)。

        (三)重要企業(yè)專利布局

        中國、日本、美國、德國在防爆材料方向上的專利技術(shù)構(gòu)成對比圖

        分析國內(nèi)重要企業(yè)的專利布局,包括上海華篷防爆科技有限公司(上海華篷)(A)、江蘇安普特防爆科技有限公司(江蘇安普)(B)、江蘇本安環(huán)??萍加邢薰荆ńK本安)(C)、青島大都新材料科技有限公司(D)、洛陽持佳窯業(yè)有限公司(E)、中國工程物理研究院化工材料有限公司(F)、吉林市圣享碳纖維制品科技有限公司(G)、大連理工(H)、北理工(I)、北京桶吉長安防爆材料有限公司(J),結(jié)果顯示,在防爆材料方面,上海華篷專利布局范圍最廣,其次為江蘇安普和江蘇本安等。

        從上圖中可以看出各個國家重點關(guān)注的技術(shù)方向:美國防爆材料相關(guān)專利主要涉及多層材料和建材,其次為其他復合材料和建材;德國防爆材料相關(guān)專利主要涉及其他復合材料,其次為建材、合金和多層材料;日本防爆材料相關(guān)專利主要涉及合金,其次為其他復合材料;中國防爆材料相關(guān)專利主要涉及合金,其次為層狀材料和其他復合材料,另外是建材。

        六、結(jié)語

        從2009年開始,全球關(guān)于防爆材料技術(shù)的專利申請大致呈現(xiàn)出上升趨勢,2011年之后專利申請量基本維持在一定水平,說明防爆材料相關(guān)技術(shù)在全球處于穩(wěn)步發(fā)展階段。

        美國、德國、日本等國家在防爆材料技術(shù)及制品方面均獲得了相關(guān)專利,且他們關(guān)于阻隔防爆材料的研究均比我國要早。二戰(zhàn)后,國外就開始了關(guān)于軍用飛機燃油箱防爆材料的研制工作,在20世紀60年代,網(wǎng)狀金屬材料作為一種高效的防火防爆材料,國外便將該材料應用于軍用飛機等軍事裝備領(lǐng)域,有效降低了爆炸事故發(fā)生的概率。美國等國家阻隔防爆產(chǎn)品以金屬防爆產(chǎn)品為主,廣泛應用于戰(zhàn)斗機、坦克和裝甲車等軍工領(lǐng)域。我國對防爆材料相關(guān)技術(shù)的研究起步較晚,且先應用在運油車、油槽車、加油裝置、埋地儲油罐等設(shè)施。在防爆材料關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)方面,我國與發(fā)達國家相比還存在較大的差距,我們必須把本國市場和優(yōu)勢資源優(yōu)化組織起來,支撐關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),并形成自主知識產(chǎn)權(quán);重點支持制造業(yè)關(guān)鍵領(lǐng)域和薄弱環(huán)節(jié)的發(fā)展,加大產(chǎn)業(yè)鏈條關(guān)鍵環(huán)節(jié)支持力度,積極探索產(chǎn)學研政合作模式,加快爆炸防護產(chǎn)業(yè)綠色環(huán)保化發(fā)展。

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