淺談創(chuàng)新思維在材料領(lǐng)域檢索中的應(yīng)用

李學(xué)毅

一、引言

檢索是專利審查工作中的重要環(huán)節(jié)，檢索質(zhì)量和效率對(duì)專利審查的提質(zhì)增效有重要影響。隨著我國(guó)科技不斷進(jìn)步發(fā)展，專利申請(qǐng)的數(shù)量也呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。材料是科技發(fā)展的基礎(chǔ)，材料領(lǐng)域的專利申請(qǐng)涉及方法、裝置以及材料組成等多種類別，檢索過(guò)程往往需要構(gòu)建復(fù)雜的檢索式，消耗大量的檢索時(shí)間，如何能夠快速準(zhǔn)確檢索顯得尤為重要。本文結(jié)合無(wú)機(jī)材料領(lǐng)域的實(shí)際案例，探索組合思維、分解思維、側(cè)向思維以及聯(lián)想思維等創(chuàng)新思維在材料領(lǐng)域檢索中的應(yīng)用，旨在為大家提高檢索效能提供一點(diǎn)參考。

二、組合思維

組合思維又稱合向思維，是指把多項(xiàng)貌似不相關(guān)的事物通過(guò)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(guò)程中，對(duì)于技術(shù)特征數(shù)量繁多的專利申請(qǐng)，采用組合思維，將幾個(gè)檢索要素從功能、作用和工序等角度進(jìn)行合并，可組合出新的檢索要素，創(chuàng)新檢索思路。

案例1 一種TE 模通信用陶瓷介質(zhì)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(zhì)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(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，檢索結(jié)果較多，難以瀏覽篩選；通過(guò)閱讀申請(qǐng)文件，留意到說(shuō)明書中在背景技術(shù)部分中記載了“ZrTiO4、ZrTi2O6及ZnNb2O6材料是一種性能優(yōu)異的鈦酸鹽、鈮酸鹽微波陶瓷，通過(guò)摻雜及其它手段可以獲得具有合適的且可調(diào)的介電常數(shù)、高品質(zhì)因數(shù)和良好穩(wěn)定的諧振頻率溫度特性。在現(xiàn)有技術(shù)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(shuō)明書給出的啟示，可以將原料組成進(jìn)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(guān)鍵詞，可以快速獲取對(duì)比文件。

具體檢索過(guò)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(méi)有可用的對(duì)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(duì)比文件。

該X 對(duì)比文件公開了一種Zr-Ti 基微波介質(zhì)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(dāng)于基料質(zhì)量0.50%-2.50%的CuO 和0.12%-0.90%MnO；其公開了該申請(qǐng)的原料組成，產(chǎn)品的性能與該申請(qǐng)也相當(dāng)。

案例2 一種用于集成系統(tǒng)的芯片，其特征在于，由如下重量份數(shù)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(fù)雜，以氧化物組分為入口，并沒(méi)有合適的對(duì)比文件；根據(jù)本領(lǐng)域的芯片電阻陶瓷分類，一般會(huì)以金屬元素的數(shù)量來(lái)分為N 元系材料，因此，可調(diào)整檢索思路，將該案件中的金屬元素合并為五元，通過(guò)以“五元”和“電阻”為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，在讀秀中獲得Y 類對(duì)比文件（《熱敏電阻及其應(yīng)用電路》，周志敏，中國(guó)電力出版社，2013 年1 月，第52 頁(yè)），其公開了該熱敏電阻是由Co、Mn、Ni、Cu、Fe 等過(guò)渡金屬元素氧化物混合燒結(jié)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(jìn)去。NTC 熱敏電阻大多在1200℃左右燒成，即公開了除粘結(jié)劑聚甲基丙烯酸甲酯PMMA 之外所有的組分金屬元素。

小結(jié)：通過(guò)充分閱讀申請(qǐng)文件，站位本領(lǐng)域技術(shù)人員，結(jié)合所屬領(lǐng)域的常規(guī)表達(dá)，找尋各檢索要素的內(nèi)部關(guān)聯(lián)，將檢索要素進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M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(duì)比文件與本申請(qǐng)?jiān)诎l(fā)明構(gòu)思上也更為接近，在審查評(píng)述過(guò)程中便于說(shuō)理，有助于專利審查中的提質(zhì)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(duì)象進(jìn)行科學(xué)的分離或分解，使研究對(duì)象的本質(zhì)屬性和發(fā)展規(guī)律從復(fù)雜現(xiàn)象中暴露出來(lái)，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(xiàn)象，透視本質(zhì)。檢索過(guò)程中，采用分解思維，可以將復(fù)雜的檢索要素化繁為簡(jiǎn)，從發(fā)明構(gòu)思出發(fā)，提高檢索效率。

案例3 一種透明無(wú)鉛壓電陶瓷材料，其特征在于，所述透明無(wú)鉛壓電陶瓷材料的化學(xué)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(xué)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(guī)的檢索思路，直接以該化學(xué)式作為檢索要素，難以獲得可用的對(duì)比文件；通過(guò)分析該陶瓷材料的化學(xué)式，可以看出x 和y 的數(shù)值較小，而z 的數(shù)值范圍較大，因此可以將該化學(xué)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(dāng)z=0.5 時(shí)，包含Na、K、Nb 的主要成分對(duì)應(yīng)該申請(qǐng)常見(jiàn)的陶瓷材料KNN Na0.5K0.5NbO3；故，可以將檢索思路調(diào)整為以“KNN”和“Li,Ca,Sn”作為關(guān)鍵詞，可以快速尋找到X 類對(duì)比文件；具體檢索過(guò)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(duì)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(duì)比文件。

該對(duì)比文件公開了一種鈮酸鉀鈉基無(wú)鉛壓電陶瓷粉體，該陶瓷粉體的化學(xué)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(xué)式分解為各種元素，以其作為檢索要素，由于標(biāo)引的原因，在專利摘要庫(kù)中也檢索不到合適的對(duì)比文件，而在專利全文庫(kù)中檢索，噪音非常大；同時(shí)，若拆解不合適，比如將化學(xué)式拆分為“KNN”、“LiNbO3”和“CaSnO3”，也不能獲得相關(guān)的對(duì)比文件。

案例4 一種應(yīng)用于能量收集器件的無(wú)鉛壓電陶瓷材料，其特征在于，化學(xué)組成為：(1-x)Ba(Zr0.185Cu0.015Ti0.8)O2.985-x(Ba0.7Ca0.3)TiO3，x的數(shù)值為0.50～0.70。相應(yīng)的制備工藝包括以下步驟：(1)按照化學(xué)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(shù)值為0.50～0.70；(2)將稱量好的原料放入球磨罐中，以無(wú)水乙醇為介質(zhì)置于球磨機(jī)中球磨，然后烘干，將干燥后的粉體在1100～1200℃下煅燒2 小時(shí)，隨爐冷卻；(3)將步驟(2)冷卻后的粉料經(jīng)過(guò)二次球磨并烘干，烘干后的粉末研磨并進(jìn)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(jìn)行排膠處理，最終在1300～1400℃燒結(jié)，保溫4 小時(shí)，隨爐冷卻至室溫，得到目標(biāo)材料。

檢索思路：該案涉及化學(xué)組成以及制備工藝，如果采用常規(guī)的檢索手段，以其化學(xué)組成的元素作為檢索要素進(jìn)行檢索，在專利以及非專利數(shù)據(jù)庫(kù)中并不能檢索到可用的對(duì)比文件；通過(guò)分析該化學(xué)式以及相應(yīng)的制備方法，可以看出CuO 的含量非常低，可以認(rèn)為是摻雜或者替換物，因此嘗試將復(fù)雜的化學(xué)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(lǐng)域常見(jiàn)的BCZT（(Ba,Ca)(Zr,Ti)O3）來(lái)表達(dá)；故以 “BCZT”和 “CuO”作為檢索要素進(jìn)行檢索，可以快速地在專利文獻(xiàn)庫(kù)、中國(guó)期刊網(wǎng)、ISI web of science 中檢索到多篇X 類對(duì)比文件。

小結(jié)：與合并思維相比，分解思維是將數(shù)量少但是復(fù)雜的檢索要素分解為多個(gè)檢索要素；在分解過(guò)程中，需要根據(jù)具體案情，從發(fā)明構(gòu)思出發(fā)，將主要的發(fā)明點(diǎn)拆分出來(lái)；同時(shí)，也要注意拆分后的檢索要素的表達(dá)形式要與檢索數(shù)據(jù)庫(kù)的標(biāo)引情況以及本領(lǐng)域的常規(guī)表達(dá)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(jù)具體的案情，將二者聯(lián)用，提高檢索效率。

四、側(cè)向思維

側(cè)向思維也稱為旁通思維，它是沿著正向思維旁側(cè)開拓出新思路的一種創(chuàng)造性思維。在檢索過(guò)程中，除正面、直接檢索外，嘗試側(cè)向思維檢索，選擇側(cè)向思維來(lái)獲取對(duì)比文件，可能會(huì)提高檢索效率。

案例5 一種低磁導(dǎo)率溫度系數(shù)MnZn 鐵氧體材料的燒結(jié)方法，降溫部分包括以下步驟：a、第一個(gè)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(jìn)行；b、保溫階段，當(dāng)降溫到1200-1050℃范圍，選定一個(gè)溫度作為保溫段，保溫時(shí)間為0.5-2 小時(shí)，氧分壓維持在0.5-2%；c、第二個(gè)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(guò)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(zhǔn)確的關(guān)鍵詞來(lái)表達(dá)該技術(shù)方案，若僅限定材料以及降溫，獲得的文獻(xiàn)非常多；通過(guò)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(shí)間；因此，可以將該制備方法可視化，將該工藝轉(zhuǎn)換為降溫曲線，以“曲線”作為其中的一個(gè)檢索要素，在全文庫(kù)中進(jìn)行檢索，重點(diǎn)瀏覽檢索結(jié)果中的說(shuō)明書附圖，可以快速找到X 類對(duì)比文件，其公開了一種燒結(jié)方法，并且從其燒結(jié)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(píng)述該申請(qǐng)的創(chuàng)造性。

小結(jié)：側(cè)向思維在檢索中非常有用，在常規(guī)檢索思路沒(méi)有獲得可用的檢索結(jié)果時(shí)，不妨發(fā)散思路，嘗試側(cè)向思維，觸類旁通，從另外的維度來(lái)擴(kuò)展檢索要素，在材料領(lǐng)域包括但是不限于將制備方法可視化，以圖片的形式來(lái)檢索對(duì)比文件；將制備裝置流程化，從工藝角度來(lái)檢索對(duì)比文件；將材料組合物產(chǎn)品化，以產(chǎn)品的表征結(jié)果來(lái)檢索對(duì)比文件等，往往會(huì)提高檢索效率。

五、聯(lián)想思維

聯(lián)想思維是指從研究這一事物的現(xiàn)象和變化，聯(lián)想到另一事物的現(xiàn)象和變化，探索它們之間有無(wú)共同的或類似的變化規(guī)律，借以解決自己所要研究解決的問(wèn)題的思維方法。聯(lián)想思維是由此及彼的思維，包括相似聯(lián)想、對(duì)比聯(lián)想和相關(guān)聯(lián)想等。采用聯(lián)想思維來(lái)檢索，可以打開檢索困局，擴(kuò)展檢索思路，發(fā)散檢索思維。

案例6 一種半導(dǎo)體陶瓷，其特征在于，以具有用通式AmBO3表示的鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)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(nèi)的Ti 被作為半導(dǎo)體化劑的W 置換，主要由Ba 占據(jù)的A位置與主要由Ti 占據(jù)的B位置之比m為0.99 ≤m≤1.002，構(gòu)成所述A位置的元素的總摩爾數(shù)作為100 摩爾%時(shí)，Ca 含量在15 摩爾%以下的范圍內(nèi)；將電阻值達(dá)到25℃下的電阻值的2 倍時(shí)的溫度定為2 倍點(diǎn)時(shí)，所述2 倍點(diǎn)在100℃以上；實(shí)測(cè)燒結(jié)密度為理論燒結(jié)密度的70%以上90%以下。

檢索思路：該案中出現(xiàn)了一個(gè)自定義的技術(shù)特征2 倍點(diǎn)，根據(jù)該申請(qǐng)說(shuō)明書的記載，“2 倍點(diǎn)”即半導(dǎo)體陶瓷的電阻值達(dá)到25℃下的電阻值的2 倍時(shí)的溫度。但是以2 倍點(diǎn)作為關(guān)鍵詞來(lái)檢索，檢索結(jié)果為0。

通過(guò)聯(lián)想擴(kuò)展，可知本領(lǐng)域有一個(gè)與“2 倍”相關(guān)的專業(yè)術(shù)語(yǔ)“開關(guān)溫度tb”，其表示“阻值增大為零功率R25℃兩倍時(shí)的溫度，即Rb＝2R25℃時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度”；但是開關(guān)溫度也不是本領(lǐng)域常見(jiàn)的表達(dá)方式，也難以檢索到公開了具體數(shù)值范圍的相關(guān)對(duì)比文件。

繼續(xù)通過(guò)聯(lián)想擴(kuò)展，可知本領(lǐng)域存在另一個(gè)常見(jiàn)的專業(yè)術(shù)語(yǔ)“居里溫度tc”，其表示“鈦酸鋇從正方晶系轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎骄档霓D(zhuǎn)變溫度”；并且開關(guān)溫度tb和居里溫度tc雖然是兩個(gè)概念不盡相同的參數(shù)，但由于數(shù)值差別不大，人們也經(jīng)常把開關(guān)溫度視為居里溫度。

可見(jiàn)基于本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)知識(shí)，可以確定該案中的“2 倍點(diǎn)”從定義上來(lái)說(shuō)是相當(dāng)于常規(guī)術(shù)語(yǔ)“開關(guān)溫度tb”，從數(shù)值角度來(lái)看相當(dāng)于常規(guī)術(shù)語(yǔ)“居里溫度tc”。因此，通過(guò)多次聯(lián)想擴(kuò)展，在檢索時(shí)可以居里溫度作為檢索的關(guān)鍵詞，從而獲得可用的對(duì)比文件。

小結(jié)：對(duì)于檢索過(guò)程中的疑難案件，通過(guò)直接的檢索方式可能難以獲得檢索結(jié)果，甚至連檢索要素的表達(dá)都相對(duì)不易，此時(shí)，采用聯(lián)想思維檢索，將不同的知識(shí)點(diǎn)連接起來(lái)，基于充分理解技術(shù)方案，站位本領(lǐng)域技術(shù)人員，從技術(shù)特征的內(nèi)涵出發(fā)，找尋不同概念之間的相互聯(lián)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(duì)比文件。

六、結(jié)語(yǔ)

提高檢索效率是專利審查提質(zhì)增效的重要一環(huán)。實(shí)際審查過(guò)程中，每個(gè)案件都有自己的特點(diǎn)，通過(guò)準(zhǔn)確站位本領(lǐng)域技術(shù)人員，從發(fā)明構(gòu)思出發(fā)，尋找合適的檢索思路，可以提高檢索效率。筆者結(jié)合自己審查實(shí)踐中的粗淺認(rèn)識(shí)，給出了一些提升檢索效率的思考，如有不當(dāng)，還希望各位讀者能夠給予批評(píng)指正。