氮化硅粉體制備工藝專利信息分析

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

關鍵詞：氮化硅；專利信息；專利導航

1 全球主要國家氮化硅粉體專利信息分析1.1總體發(fā)展趨勢

氮化硅粉體制備工藝在全球范圍內(nèi)的專利申請量為1443件。在20世紀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。隨后申請量開始震蕩下降，到2009年時年申請量已不足10件。2010年后申請量在此開始震蕩上升，2021年達到峰值，年申請量再次突破60件，之后申請量開始下降?？紤]到全球疫情可能帶來的影響，整個行業(yè)目前正處于技術成長期。

1.2 技術分析

從主要技術構成圖（圖1）中可以看到，該領域主要涉及4個技術分支，分別為生產(chǎn)設備、固相反應法、液相反應法和氣相反應法。其中采用固相反應法制備氮化硅粉體的專利最多，具有重要地位，占該領域專利申請總量的29.94%，為技術研發(fā)熱點，應對其加以關注；位居第2的氣相反應法專利申請量為344件，占23.84 %；其次為液相反應法和生產(chǎn)設備領域。

1.3申請人分析

中國只有中國科學院理化技術研究所和武漢科技大學2位申請人排進前20，且排名最后2位，（表1）可見，中國雖然近20年發(fā)展迅速，擁有全球第二的專利申請量，但在全球頭部申請人競爭中，仍處于劣勢地位。日本申請人在該領域也有較強的研發(fā)實力，有8名進入前10。美國、德國申請人也有不俗表現(xiàn)。

日本的宇部興產(chǎn)株式會社在專利申請量以明顯優(yōu)勢位居首位，是該領域技術主要掌握者，日本電氣化學工業(yè)有限公司、信越化學工業(yè)株式會社、東京芝浦電機株式會社、德國拜耳公司和法國埃爾夫阿托化學公司也有較強實力。

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

2中國區(qū)域氮化硅粉體制備工藝專利信息分析

2.1中國專利總體情況分析

中國區(qū)域氮化硅粉體制備工藝專利申請共307件。發(fā)明專利為主，約占該領域中國專利總申請量的84.0%；實用新型明顯少于發(fā)明專利，占16.0%；無外觀設計專利。中國本土申請中發(fā)明專利所占比例為82.3%，略低于中國專利總體情況；而該領域國外在華專利申請量雖明顯少于中國本土申請，但幾乎全部為含金量較高的發(fā)明專利，專利質量較高。中國專利失效專利比例較高，達45.9%，說明該領域中國專利保護狀況不佳。國外在華申請中失效專利比例占76.7%，而中國本土申請中這一比例為42.6%，與中國專利整體情況相差無幾。對于有效和在審專利，由于其處于不可用狀態(tài)，進行專利利用時需注意技術規(guī)避，避免侵權；失效專利在中國已成為可無償使用的公知技術。

2.2 技術分析

中國本土申請和國外在華申請的專利大致布局（圖2），中國本土申請人比較重視固相反應法技術領域的專利申請，生產(chǎn)設備領域其次；而相比之下國外申請人比較注重固相和氣相反應法技術領域的專利申請。

2.3申請人分析

以中國科學院理化技術研究所、武漢科技大學和北京科技大學為代表的中國科研院校進行了大量的研發(fā)活動，申請了大量專利，積累了一定優(yōu)勢技術。中國科學院理化技術研究所位居首位，但近20專利申請量一直處于較低的區(qū)域內(nèi)上下波動；浙江東瓷新材料有限公司的專利申請全部集中在2018年，且僅有一名發(fā)明人，需考慮其專利技術的真實性；此外，宇部興產(chǎn)株式會社和武漢科技大學的專利申請大多集中在近10年間，應該是在技術上實現(xiàn)了突破，需關注其研發(fā)方向。值得注意的是，中國在各個領域的專利申請量排名均比較靠前，但是排名前十中科研院校占比較高，且專利占比不足4%，可見中國申請人以中小型企業(yè)為主，很難形成規(guī)模競爭優(yōu)勢。從前13名申請人的專利申請量僅占中國區(qū)域總申請量的33.2%，也不難看出，申請相對集中，但沒有形成壟斷，仍具有較大的發(fā)展空間。 （見表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域專利申請量為13件。從圖4所示的遼寧省氮化硅粉體制備工藝專利申請趨勢來看，整體呈現(xiàn)低位震蕩趨勢，申請總量較少。遼寧專利以發(fā)明專利為主，占遼寧專利總量的77.0%，略低于中國整體情況的82.3%，其次是實用新型專利，占23.0%，遼寧在該領域無外觀設計專利。

3.2技術構成分析

遼寧專利申請僅在液相反應法技術領域排名靠前，但數(shù)量較低，占比僅為10%，無明顯優(yōu)勢；其他技術分支排名均在10名左右，專利占比不足5%。從前10申請人專利占比可以看出，各技術領域專利比例均為100%，可見遼寧省在該領域參與研究的申請人較少，與其他省市相比尚有一定差距。（表3）

3.3 遼寧申請人分析

遼寧申請人中，排在前 5 位的有2家企業(yè)和3家科研院校，主要申請人的平均專利年限大都較短，大部分為近幾年申請，說明其研發(fā)實力和專利保護意識都有了較大提升。從專利的有效率來看，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研究，對市場需求了解不深，很多技術難以創(chuàng)造經(jīng)濟效益，維持成本過高。因此，企業(yè)可考慮多和科研院校合作，提高專利申請質量的同時，還可以使研究與市場更好地結合，促進轉移轉化，加強科技創(chuàng)新的利用。（見表4）

4 小結

4.1 全球狀況

（1）從氮化硅粉體制備工藝領域專利申請整體趨勢來看，整個行業(yè)目前正處于技術成長期。

（2）從區(qū)域分布來看，中國（CN）和日本（JP）在各個分支技術均最為活躍，說明這兩個國家在該領域的技術發(fā)展比較全面且占有非常重要的地位，此外，美國（US）、德國（GER）和韓國（KR）在各技術分支也占有重要地位。

（3）前20申請人的專利申請量約占總申請量的44.2%，說明該領域專利申請較為集中，競爭格局已經(jīng)初步形成，頭部企業(yè)的技術壁壘較高，新興創(chuàng)新主體介入難度較大。

4.2中國情況

（1）中國區(qū)域氮化硅粉體制備工藝專利申請共307件，以發(fā)明專利為主，約占該領域中國專利總申請量的84.0%。但中國專利失效專利比例較高，達45.9%，說明該領域中國專利保護狀況不佳。

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

（3）中國本土申請人中，企業(yè)也是占據(jù)主導地位，申請占比為56.0%，個人、大專院校和科研單位各占據(jù)5.4%、29.2%和10.1%，這一方面表明國內(nèi)個人、大專院校和科研單位對知識產(chǎn)權保護工作日益重視。

4.3遼寧情況

（1）遼寧氮化硅粉體制備工藝領域專利申請量為13件，整體呈現(xiàn)低位震蕩趨勢，且申請總量較少，處于技術導入期。

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

（3）遼寧專利申請僅在液相反應法技術領域排名靠前，但數(shù)量較低，占比僅為10%，無明顯優(yōu)勢；其他技術分支排名均在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域的大多數(shù)技術分支，但數(shù)量較低，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新主體并未形成，且各企業(yè)和高校的研究側重點不同。

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

參考文獻

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