基于专利分析的搪瓷钢技术发展现状研究

2020-07-27孙艳姣

四川冶金 2020年3期

孙艳姣

(辽宁省重要技术创新与研发基地建设工程中心，辽宁沈阳 110168)

搪瓷钢是一种将无机玻璃质材料通过熔融凝于基体钢板并与钢板牢固结合在一起的新型复合材料[1,2]。搪瓷钢既具有钢板的强度、柔韧性，又具有搪瓷耐高温、耐腐蚀、易清洁、美观等优点，广泛地应用于轻工、家电、冶金、化工、建筑等行业[3-5]。本研究以国家知识产权局知识产权出版社中国专利数据库为数据源，对近三十年搪瓷钢技术领域专利进行了检索，通过清洗筛选得到116件相关专利，运用专利情报分析方法，分析了搪瓷钢相关的专利产出、重点技术领域、主要研发机构等，总结出了搪瓷钢技术发展现状，以期为相关政府部门、企业和高校院所进一步发展搪瓷钢技术提供决策参考。

1 专利产出概况分析

1.1 专利申请趋势分析

如图1所示，从近三十年搪瓷钢技术领域专利申请数量及申请人数量变化趋势图可以看出，该领域专利数量总体呈增长趋势。2010年之前，搪瓷钢技术处于探索阶段，专利申请数量与申请人数量较少；2011年之后，搪瓷钢技术进入成长阶段，专利申请数量与申请人数量波动增长，其中2011年、2015年、2017年增长速度较快。由于专利公开有18个月的滞后期，因此2018年和2019年的数据不完整，仅供参考。

图1 搪瓷钢专利申请数量及申请人数量变化趋势

1.2 专利地域分布分析

在检索到的116件搪瓷钢专利中，国内申请专利100件，占总数的86.21%；外国申请专利16件，占总数的13.79%。共有5个国家在中国申请搪瓷钢领域相关专利，日本于1990年最早在中国申请专利，且三十年来申请专利数量在外国申请人中最多，占比56.25%。国内申请专利主要分布在上海、湖北、浙江、辽宁、四川等地，其中上海、湖北、浙江三地专利申请数量之和占国内申请总量的46%。

1.3 专利类型分析

在检索到的116件搪瓷钢专利中，公开发明专利103件，实用新型专利13件，外观设计专利0件，如表1所示。发明专利申请数量约占整体的88.79%，占据明显的主导地位，说明该领域申请的专利技术含量较高。

表1 搪瓷钢专利申请类型

2 重点技术领域分析

2.1 IPC小组分析

通过对检索到的116件搪瓷钢专利进行分类整理，发现搪瓷钢主要分为三大技术领域，即基板制备、釉料制备、搪瓷钢板。其中，基板制备专利最多，为80件，占专利申请总量的68.97%；釉料制备和搪瓷钢板专利数量分别为20件和16件，占比分别为17.24%和13.79%。表2为专利IPC小组排名前十位情况，排在首位的是“在生产钢板或带钢时，改变黑色金属的物理结构；黑色或有色金属或合金热处理用的一般设备；通过脱碳、回火或其他处理使金属具有韧性”(C21D8/02)，共有46件专利，占专利申请总量的39.66%；其次为“含铝的铁基合金，例如合金钢”(C22C38/06)、“含钛或锆的铁基合金，例如合金钢”(C22C38/14)、“含锰的铁基合金，例如合金钢”(C22C38/04)，专利数量分别为33件、32件、26件，占专利申请总量比例分别为28.45%、27.59%、22.41%。

表2 专利IPC小组排名前十位情况

2.2 技术发展趋势分析

表3为2011年至2019年排名前十位的IPC小组变化情况。由表可见，“在生产钢板或带钢时，改变黑色金属的物理结构；黑色或有色金属或合金热处理用的一般设备；通过脱碳、回火或其他处理使金属具有韧性”(C21D8/02)，“含钛或锆的铁基合金，例如合金钢”(C22C38/14)，“含铝的铁基合金，例如合金钢”(C22C38/06)，“用熔炼法制造铁基合金”(C22C33/04)始终是搪瓷钢领域的重点研发方向。另外，“含锰的铁基合金，例如合金钢”(C22C38/04)，“含硅的铁基合金，例如合金钢”(C22C38/02)也是近几年来搪瓷钢领域的技术研发重点。

表3 2011年至2019年排名前十位的IPC小组变化情况

3 主要研发机构分析

3.1 申请人构成分析

表4为专利申请数量前十一位的搪瓷钢专利申请人构成情况，包括八家国内企业、两家国外企业、一家国内高校，专利数量分别占排名前十一位申请人专利总量的80%、14.29%、5.71%。排名前三位的宝山钢铁股份有限公司、武汉钢铁(集团)公司、鞍钢股份有限公司均为国内大型钢铁生产企业，专利数量共33件，占排名前十一位申请人专利总量比例近五成，远超其他申请人。排名第四位的浙江开尔新材料股份有限公司是国内轻工搪瓷行业十强企业之一，专利数量7件。排名第五位的新日本制铁株式会社是日本最大的钢铁公司，也是世界大型钢铁公司之一，专利数量为6件。攀枝花学院是排名前十一位申请人中唯一的高校，其材料科学与工程专业为国家级特色专业，其专利数量与马鞍山钢铁股份有限公司、攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司、柳州钢铁股份有限公司、韩国POSCO公司、杭州方泰搪瓷制品有限公司相同，均为4件。

表4 搪瓷钢专利申请人排名

3.2 申请人趋势分析

图3为排名前十一位的搪瓷钢专利申请人趋势变化情况。可以看出，国外申请人申请专利时间较早，新日本制铁株式会社于2000年起在中国布局专利；国内申请人申请专利时间较晚，在排名前十一位的九位国内专利申请人中，宝山钢铁股份有限公司于2004年最早开始申请专利，年申请专利数量最多的是浙江开尔新材料股份有限公司于2011年申请4件。国内大部分申请人的专利集中在2011年至2019年期间，这一阶段专利数量合计为53件，约占排名前十一位申请人专利总量的四分之三。

图3 搪瓷钢专利申请人趋势

3.3 申请人研发能力分析

排名前十一位的专利申请人研发能力情况如表5所示。可以看出，新日本制铁株式会社活动年期较长，平均专利年龄较大，反映出该申请人进入搪瓷钢领域较早，且研发活动持续时间较长，研发实力强劲。国内申请人中，宝山钢铁股份有限公司、武汉钢铁(集团)公司、鞍钢股份有限公司活动年期相对较长，发明人数较多，平均专利年龄均为5年以上，反映出这些申请人在搪瓷钢领域研发活动持续时间较长，研发队伍庞大，研发实力较强，是国内该领域技术研发的中坚力量；马鞍山钢铁股份有限公司、柳州钢铁股份有限公司活动年期较短，发明人数与宝钢、武钢、鞍钢相比略少，平均专利年龄为2年、3年，反映出这些申请人进入搪瓷钢领域较晚，研发活动持续时间较短，专利技术较新，是国内该领域技术研发的新兴力量。