摘 要：氮化硅具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨性能和獨(dú)特的電性能以及良好的熱傳導(dǎo)性能，被認(rèn)為是最具有應(yīng)用前景的先進(jìn)陶瓷材料之一。在全球范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用于航天軍工、機(jī)械工程、汽車、能源環(huán)境、冶金化工等領(lǐng)域。隨著制造工藝和分析技術(shù)的發(fā)展，氮化硅陶瓷制品的可靠性不斷提高，因此應(yīng)用面在不斷擴(kuò)大，市場(chǎng)前景廣闊。專利導(dǎo)航運(yùn)用專利制度的信息功能和專利分析技術(shù)系統(tǒng)引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有效工具。

關(guān)鍵詞：氮化硅；專利信息；專利導(dǎo)航

1 全球主要國(guó)家氮化硅粉體專利信息分析1.1總體發(fā)展趨勢(shì)

氮化硅粉體制備工藝在全球范圍內(nèi)的專利申請(qǐng)量為1443件。在20世紀(jì)70年代中期至90年代初發(fā)展迅猛，峰值出現(xiàn)在1987年，為68件。隨后申請(qǐng)量開始震蕩下降，到2009年時(shí)年申請(qǐng)量已不足10件。2010年后申請(qǐng)量在此開始震蕩上升，2021年達(dá)到峰值，年申請(qǐng)量再次突破60件，之后申請(qǐng)量開始下降?？紤]到全球疫情可能帶來(lái)的影響，整個(gè)行業(yè)目前正處于技術(shù)成長(zhǎng)期。

1.2 技術(shù)分析

從主要技術(shù)構(gòu)成圖（圖1）中可以看到，該領(lǐng)域主要涉及4個(gè)技術(shù)分支，分別為生產(chǎn)設(shè)備、固相反應(yīng)法、液相反應(yīng)法和氣相反應(yīng)法。其中采用固相反應(yīng)法制備氮化硅粉體的專利最多，具有重要地位，占該領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)總量的29.94%，為技術(shù)研發(fā)熱點(diǎn)，應(yīng)對(duì)其加以關(guān)注；位居第2的氣相反應(yīng)法專利申請(qǐng)量為344件，占23.84 %；其次為液相反應(yīng)法和生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域。

1.3申請(qǐng)人分析

中國(guó)只有中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所和武漢科技大學(xué)2位申請(qǐng)人排進(jìn)前20，且排名最后2位，（表1）可見(jiàn)，中國(guó)雖然近20年發(fā)展迅速，擁有全球第二的專利申請(qǐng)量，但在全球頭部申請(qǐng)人競(jìng)爭(zhēng)中，仍處于劣勢(shì)地位。日本申請(qǐng)人在該領(lǐng)域也有較強(qiáng)的研發(fā)實(shí)力，有8名進(jìn)入前10。美國(guó)、德國(guó)申請(qǐng)人也有不俗表現(xiàn)。

日本的宇部興產(chǎn)株式會(huì)社在專利申請(qǐng)量以明顯優(yōu)勢(shì)位居首位，是該領(lǐng)域技術(shù)主要掌握者，日本電氣化學(xué)工業(yè)有限公司、信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社、東京芝浦電機(jī)株式會(huì)社、德國(guó)拜耳公司和法國(guó)埃爾夫阿托化學(xué)公司也有較強(qiáng)實(shí)力。

日本、美國(guó)和德國(guó)的申請(qǐng)人除了在本土有大量專利申請(qǐng)外，還重視在其它國(guó)家和地區(qū)進(jìn)行專利布局，其中WIPO和EPO布局占比較高，說(shuō)明這些企業(yè)在這些國(guó)家和地區(qū)具有較強(qiáng)的防御性和規(guī)劃性，積極開展國(guó)際化拓展的步伐。

2中國(guó)區(qū)域氮化硅粉體制備工藝專利信息分析

2.1中國(guó)專利總體情況分析

中國(guó)區(qū)域氮化硅粉體制備工藝專利申請(qǐng)共307件。發(fā)明專利為主，約占該領(lǐng)域中國(guó)專利總申請(qǐng)量的84.0%；實(shí)用新型明顯少于發(fā)明專利，占16.0%；無(wú)外觀設(shè)計(jì)專利。中國(guó)本土申請(qǐng)中發(fā)明專利所占比例為82.3%，略低于中國(guó)專利總體情況；而該領(lǐng)域國(guó)外在華專利申請(qǐng)量雖明顯少于中國(guó)本土申請(qǐng)，但幾乎全部為含金量較高的發(fā)明專利，專利質(zhì)量較高。中國(guó)專利失效專利比例較高，達(dá)45.9%，說(shuō)明該領(lǐng)域中國(guó)專利保護(hù)狀況不佳。國(guó)外在華申請(qǐng)中失效專利比例占76.7%，而中國(guó)本土申請(qǐng)中這一比例為42.6%，與中國(guó)專利整體情況相差無(wú)幾。對(duì)于有效和在審專利，由于其處于不可用狀態(tài)，進(jìn)行專利利用時(shí)需注意技術(shù)規(guī)避，避免侵權(quán)；失效專利在中國(guó)已成為可無(wú)償使用的公知技術(shù)。

2.2 技術(shù)分析

中國(guó)本土申請(qǐng)和國(guó)外在華申請(qǐng)的專利大致布局（圖2），中國(guó)本土申請(qǐng)人比較重視固相反應(yīng)法技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)，生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域其次；而相比之下國(guó)外申請(qǐng)人比較注重固相和氣相反應(yīng)法技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)。

2.3申請(qǐng)人分析

以中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所、武漢科技大學(xué)和北京科技大學(xué)為代表的中國(guó)科研院校進(jìn)行了大量的研發(fā)活動(dòng)，申請(qǐng)了大量專利，積累了一定優(yōu)勢(shì)技術(shù)。中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所位居首位，但近20專利申請(qǐng)量一直處于較低的區(qū)域內(nèi)上下波動(dòng)；浙江東瓷新材料有限公司的專利申請(qǐng)全部集中在2018年，且僅有一名發(fā)明人，需考慮其專利技術(shù)的真實(shí)性；此外，宇部興產(chǎn)株式會(huì)社和武漢科技大學(xué)的專利申請(qǐng)大多集中在近10年間，應(yīng)該是在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了突破，需關(guān)注其研發(fā)方向。值得注意的是，中國(guó)在各個(gè)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量排名均比較靠前，但是排名前十中科研院校占比較高，且專利占比不足4%，可見(jiàn)中國(guó)申請(qǐng)人以中小型企業(yè)為主，很難形成規(guī)模競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。從前13名申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)量?jī)H占中國(guó)區(qū)域總申請(qǐng)量的33.2%，也不難看出，申請(qǐng)相對(duì)集中，但沒(méi)有形成壟斷，仍具有較大的發(fā)展空間。 （見(jiàn)表2）

3 遼寧省氮化硅粉體制備工藝專利信息分析

3.1遼寧省氮化硅粉體制備工藝專利總體情況分析

遼寧省氮化硅粉體制備工藝領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量為13件。從圖4所示的遼寧省氮化硅粉體制備工藝專利申請(qǐng)趨勢(shì)來(lái)看，整體呈現(xiàn)低位震蕩趨勢(shì)，申請(qǐng)總量較少。遼寧專利以發(fā)明專利為主，占遼寧專利總量的77.0%，略低于中國(guó)整體情況的82.3%，其次是實(shí)用新型專利，占23.0%，遼寧在該領(lǐng)域無(wú)外觀設(shè)計(jì)專利。

3.2技術(shù)構(gòu)成分析

遼寧專利申請(qǐng)僅在液相反應(yīng)法技術(shù)領(lǐng)域排名靠前，但數(shù)量較低，占比僅為10%，無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)；其他技術(shù)分支排名均在10名左右，專利占比不足5%。從前10申請(qǐng)人專利占比可以看出，各技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠壤鶠?00%，可見(jiàn)遼寧省在該領(lǐng)域參與研究的申請(qǐng)人較少，與其他省市相比尚有一定差距。（表3）

3.3 遼寧申請(qǐng)人分析

遼寧申請(qǐng)人中，排在前 5 位的有2家企業(yè)和3家科研院校，主要申請(qǐng)人的平均專利年限大都較短，大部分為近幾年申請(qǐng)，說(shuō)明其研發(fā)實(shí)力和專利保護(hù)意識(shí)都有了較大提升。從專利的有效率來(lái)看，企業(yè)和科研院校的專利有效率均較低。且高校和研究所多從事基礎(chǔ)研究，對(duì)市場(chǎng)需求了解不深，很多技術(shù)難以創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，維持成本過(guò)高。因此，企業(yè)可考慮多和科研院校合作，提高專利申請(qǐng)質(zhì)量的同時(shí)，還可以使研究與市場(chǎng)更好地結(jié)合，促進(jìn)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，加強(qiáng)科技創(chuàng)新的利用。（見(jiàn)表4）

4 小結(jié)

4.1 全球狀況

（1）從氮化硅粉體制備工藝領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)整體趨勢(shì)來(lái)看，整個(gè)行業(yè)目前正處于技術(shù)成長(zhǎng)期。

（2）從區(qū)域分布來(lái)看，中國(guó)（CN）和日本（JP）在各個(gè)分支技術(shù)均最為活躍，說(shuō)明這兩個(gè)國(guó)家在該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展比較全面且占有非常重要的地位，此外，美國(guó)（US）、德國(guó)（GER）和韓國(guó)（KR）在各技術(shù)分支也占有重要地位。

（3）前20申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)量約占總申請(qǐng)量的44.2%，說(shuō)明該領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)較為集中，競(jìng)爭(zhēng)格局已經(jīng)初步形成，頭部企業(yè)的技術(shù)壁壘較高，新興創(chuàng)新主體介入難度較大。

4.2中國(guó)情況

（1）中國(guó)區(qū)域氮化硅粉體制備工藝專利申請(qǐng)共307件，以發(fā)明專利為主，約占該領(lǐng)域中國(guó)專利總申請(qǐng)量的84.0%。但中國(guó)專利失效專利比例較高，達(dá)45.9%，說(shuō)明該領(lǐng)域中國(guó)專利保護(hù)狀況不佳。

（2）中國(guó)本土專利數(shù)量較多，占90%，且發(fā)明專利所占比例高達(dá)82.3%，海外布局占比僅為5%。

（3）中國(guó)本土申請(qǐng)人中，企業(yè)也是占據(jù)主導(dǎo)地位，申請(qǐng)占比為56.0%，個(gè)人、大專院校和科研單位各占據(jù)5.4%、29.2%和10.1%，這一方面表明國(guó)內(nèi)個(gè)人、大專院校和科研單位對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)工作日益重視。

4.3遼寧情況

（1）遼寧氮化硅粉體制備工藝領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量為13件，整體呈現(xiàn)低位震蕩趨勢(shì)，且申請(qǐng)總量較少，處于技術(shù)導(dǎo)入期。

（2）遼寧專利以發(fā)明專利為主，占遼寧專利總量的77.0%，略低于中國(guó)整體情況的82.3%，其次是實(shí)用新型專利，占23.0%，遼寧失效專利比例為46.2%，高于中國(guó)整體情況的42.6%，且近幾年呈下降態(tài)勢(shì)，而在審專利逐年增加，說(shuō)明遼寧越來(lái)越重視知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)工作。

（3）遼寧專利申請(qǐng)僅在液相反應(yīng)法技術(shù)領(lǐng)域排名靠前，但數(shù)量較低，占比僅為10%，無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)；其他技術(shù)分支排名均在10名左右，專利占比不足5%。

（4）遼寧雖涉足氮化硅粉體制備工藝領(lǐng)域的大多數(shù)技術(shù)分支，但數(shù)量較低，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新主體并未形成，且各企業(yè)和高校的研究側(cè)重點(diǎn)不同。

（5）遼寧省高價(jià)值專利占比明顯低于中國(guó)和全球水平。而在氣相反應(yīng)法技術(shù)分支表現(xiàn)得更為明顯。

參考文獻(xiàn)

[1]向茂喬，耿玉琦，朱慶山.氮化硅粉體制備技術(shù)及粉體質(zhì)量研究進(jìn)展[J]．化工學(xué)報(bào)，2022， 73（1）： 73-84.

[2]徐晨輝等.氮化硅陶瓷粉體的制備研究進(jìn)展[J]．粉末冶金工業(yè)，2019，29（4）：82-86.

[3]熊雯，趙子強(qiáng).氮化硅多孔陶瓷制備國(guó)內(nèi)專利技術(shù)綜述[J].江西化工，2020.8：25-28.

[4]李貴佳.借鑒日本專利技術(shù)，促進(jìn)國(guó)內(nèi)高導(dǎo)熱氮化硅基片產(chǎn)業(yè)化[J].中國(guó)陶瓷，2020.張偉儒，高崇等.氮化硅：未來(lái)陶瓷基片材料的發(fā)展趨勢(shì)[J].新材料產(chǎn)業(yè)，2016.11：34-37.56（8）：1-8.

[5]吳慶文，胡豐，謝志鵬.高性能氮化硅陶瓷的制備與應(yīng)用新進(jìn)展[J].陶瓷學(xué)報(bào)，2018.39（1）：12-19.

[6]張創(chuàng)，宋儀杰.氮化硅陶瓷的研究與應(yīng)用進(jìn)展[J].中國(guó)陶瓷工業(yè)，2021.28（3）：40-47.