镍基高温自润滑材料专利分析综述

韩强 赵凯 殷晨亮 黄秀娇

摘 要：本文着重研究了镍基高温自润滑材料的全球专利申请状况、中国专利申请状况以及重点申请人情况，对其进行了统计与分析，以期掌握镍基高温自润滑材料的发展状况，为国内申请人在镍基高温自润滑材料专利布局和研发提供借鉴。

关键词：镍基；自润滑；专利

中图分类号：TF815 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）01-0058-03

Review of Patents about High-temperature Self-lubricating Nickel-base Material

HAN Qiang ZHAO Kai YIN Chenliang HUANG Xiujiao

（Patent Examination Cooperation Sichuan Center of the Patent Office， SIPO， Chengdu Sichuan 610213）

Abstract： This paper focused on the statistics and analysis of the global patent application status of high-temperature self-lubricating nickel-base material， the status of China's patent application， the key technologies of the applicant，in order to grasp the development status of high-temperature self-lubricating nickel-base material， and to provide references for the domestic applicants for the layout and development of high-temperature self-lubricating nickel-base material.

Key words： nickel-base； self-lubricating；patent

1 引言

金屬基自润滑材料具有优良的综合性能、广泛的应用前景，逐渐成为材料科学研究和开发的新重点[1]，镍基高温自润滑复合材料在1 000℃以上的高温环境中仍具有良好的强度、抗氧化和抗腐蚀的能力，因此，镍基高温自润滑复合材料开始进入人们的视野并被广泛研究[2]。

2 研究内容

鉴于发明专利有效期一般为20年，本文利用国家知识产权局专利检索系统的数据库，检索了截止到2016年的镍基高温自润滑复合材料（不包括镍基涂层）的发明专利情况，并分析了其申请态势、技术构成、重点专利。

2.1 全球专利申请分析

本节基于DWPI检索到的专利数据从专利申请态势、目标市场国家、技术来源分布以及申请人排名等方面进行重点分析。

2.1.1 专利发展态势

图1为镍基自润滑材料全球专利申请量年度分布趋势图，从图中可以看出，镍基自润滑材料的专利申请最早出现在1967年，但一直到1990年，镍基自润滑材料的专利申请量一直处在较低的水平，年申请量均在10项以下，表明此阶段属于镍基自润滑材料研究的起步阶段和技术积累阶段，整个领域还处在技术基础研究以及不断克服产业化进程中的各种问题的技术壁垒期；1990年后，迎来了短暂的申请量上升阶段，表明技术研发有了一定的突破，但技术研发的局部突破并不能解决整个产业市场实际应用中的问题，市场的应用以及认可度低也随之导致其后的专利申请量又趋于较低水平；随着镍基自润滑材料技术研发的深入和不断突破，此领域的专利申请量也有了明显的增长趋势，从2006年以后，镍基自润滑材料的申请量出现了急速增长现象，表明镍基自润滑材料的技术在较长的研发过程中已经逐渐趋于成熟，并且产业市场的应用率和认可度的不断提高也促进了镍基自润滑材料的不断发展和突破，年申请量也一直保持在30项左右。

2.1.2 技术来源国分析

图2为镍基自润滑材料专利申请主要来源国/地区分布，从图中可以看出，中国、日本、美国和欧洲是镍基自润滑材料技术的主要来源国或地区，其申请量分别为149项、126项、72项和44项，其总和占到全球专利申请量的97%。中国和日本都是制造业发展的大国，其在镍基自润滑材料领域的申请量占据较大比例，表明其在此领域的技术研发和积累具有显著的优势，同时也体现了中国在镍基自润滑材料领域有了较快的发展。

2.1.3 目标市场国分析

图3为镍基自润滑材料专利申请的主要目标市场国/地区分布，从图中反映出，中国、日本、美国和欧洲依然是各专利申请人重点关注和布局的市场，表明上述国家和地区的镍基自润滑材料应用较广的航空航天等高科技领域的发展较为成熟或处在快速发展的阶段，市场活跃产品使用程度高；中国作为全球最大的发展中国家，航空航天等高科技领域是中国一直致力研究和突破的重点领域，这也给了镍基自润滑材料快速发展的契机。

2.1.4 主要申请人分析

图4为镍基自润滑材料领域全球重要专利申请人及其申请量排名，由图中可以看出，前11位申请人主要来自日本和中国，其中日本6个，中国5个。这也再一次表明中国和日本是镍基自润滑材料技术研发的重要基地，也是发展最快速的国家。中国作为最多的专利申请国，中国科学院兰州化学物理研究所和武汉理工大学为全球申请人申请量前两位，其中中国科学院兰州化物所的申请量远远多于其他申请人的专利申请量，表明其在镍基自润滑材料领域有着显著的技术研发优势，也代表了中国在此领域有着较强的研发实力和技术积累。然而上述申请量排名靠前的中国申请人大部分均为高校或研究机构，也体现了中国在此领域的产业化水平较低，一直处在技术研发的试验阶段。日本作为第二大专利申请国，申请量排名靠前的日本申请人大部分均为企业，这与中国形成了较大的反差，另一方面也体现日本在镍基自润滑产业的水平较高。

2.2 中国专利申请分析

2.2.1 发展态势分析

图5为镍基自润滑材料中国专利申请量年度分布趋势图，从图中可以看出，中国第一件专利申请在1988年，正处于中国改革开放大力发展实体经济时期，但是由于中国的经济基础薄弱，技术研发实力有限，专利申请量一直处在较低的水平。但是随着技术研发的不断积累以及航空航天等高科技领域的快速发展，对高性能材料的需求的迫切性再一次促进了中国在镍基自润滑材料领域的快速发展，从2010年开始，中国的专利申请量一直处在较高的水平，这也由此奠定了中国在镍基自润滑材料领域的技术领先优势，在2014—2015年中国的专利申请出现了较大幅度的波动，这与中国开始探索新一轮改革密切相关，随着新改革的推进，专利申请量又迎来了爆发式增长。

2.2.2 主要申请人分析

图6为镍基自润滑材料领域中国主要专利申请人及其申请量，其中申请量排名前10的申请人中有7个高校及研究所，只有3个企业申请人，这体现了中国具有较强的研发实力，但另一方面也表明了中国镍基自润滑材料产业水平较低，且3个企业申请人中都只是涉及空调压缩机、石油钻探以及轴承等相对低端的产业链的耐磨损材料的研发和生产，并未涉及镍基自润滑材料在航空航天等高精密高要求的高端产业链的产业市场，这也是中国目前最棘手也是最亟待解决的问题，中国有着全球最具研发实力的以中国科学院兰州化学物理研究所和武汉理工大学等为代表的一批科研院所，因此，中国的科研院所和企业应积极寻求合作，实现技术研发和产业的良性发展。

3 结语

在全球专利申请中，在1990年之前镍基自润滑材料的专利申请量一直处在较低的水平，1990年后，迎来了短暂的申请量上升阶段，但随后的专利申请量又趋于较低水平，到2006年以后，镍基自润滑材料的申请量出现了急速增长现象，年申请量也一直保持在30项左右。中国、日本和美国是镍基高温合金主要的技术来源国，同时也是主要的技术目标国。中国科学院兰州化学物理研究所和武汉理工大学为全球申请人申请量前两位，同时也是前两位主要的科研院所申请人，而日本的住友金属工业和活塞环株式会社为主要的企业申请人。

中国第一件专利申请在1988年，但专利申请量一直处在较低的水平。从2010年开始，中国的专利申请量一直处在较高的水平。在中国专利申请人中，主要集中在高校和研究所，主要申请人中企业申请人占比较少。

参考文献：

[1]王海斗，徐滨士，刘家浚.固体润滑膜层技术与应用[M].北京：国防工业出版社，2009：6-74，273-275.

[2]金謹秀.高温合金中微量元素的作用与控制[M].北京：冶金工业出版社，1987：272.