氮化硅粉体制备工艺专利信息分析

摘 要：氮化硅具有耐高温、耐腐蚀、耐磨性能和独特的电性能以及良好的热传导性能，被认为是最具有应用前景的先进陶瓷材料之一。在全球范围内广泛应用于航天军工、机械工程、汽车、能源环境、冶金化工等领域。随着制造工艺和分析技术的发展，氮化硅陶瓷制品的可靠性不断提高，因此应用面在不断扩大，市场前景广阔。专利导航运用专利制度的信息功能和专利分析技术系统引导产业发展的有效工具。

关键词：氮化硅；专利信息；专利导航

1 全球主要国家氮化硅粉体专利信息分析1.1总体发展趋势

氮化硅粉体制备工艺在全球范围内的专利申请量为1443件。在20世纪70年代中期至90年代初发展迅猛，峰值出现在1987年，为68件。随后申请量开始震荡下降，到2009年时年申请量已不足10件。2010年后申请量在此开始震荡上升，2021年达到峰值，年申请量再次突破60件，之后申请量开始下降。考虑到全球疫情可能带来的影响，整个行业目前正处于技术成长期。

1.2 技术分析

从主要技术构成图（图1）中可以看到，该领域主要涉及4个技术分支，分别为生产设备、固相反应法、液相反应法和气相反应法。其中采用固相反应法制备氮化硅粉体的专利最多，具有重要地位，占该领域专利申请总量的29.94%，为技术研发热点，应对其加以关注；位居第2的气相反应法专利申请量为344件，占23.84 %；其次为液相反应法和生产设备领域。

1.3申请人分析

中国只有中国科学院理化技术研究所和武汉科技大学2位申请人排进前20，且排名最后2位，（表1）可见，中国虽然近20年发展迅速，拥有全球第二的专利申请量，但在全球头部申请人竞争中，仍处于劣势地位。日本申请人在该领域也有较强的研发实力，有8名进入前10。美国、德国申请人也有不俗表现。

日本的宇部兴产株式会社在专利申请量以明显优势位居首位，是该领域技术主要掌握者，日本电气化学工业有限公司、信越化学工业株式会社、东京芝浦电机株式会社、德国拜耳公司和法国埃尔夫阿托化学公司也有较强实力。

日本、美国和德国的申请人除了在本土有大量专利申请外，还重视在其它国家和地区进行专利布局，其中WIPO和EPO布局占比较高，说明这些企业在这些国家和地区具有较强的防御性和规划性，积极开展国际化拓展的步伐。

2中国区域氮化硅粉体制备工艺专利信息分析

2.1中国专利总体情况分析

中国区域氮化硅粉体制备工艺专利申请共307件。发明专利为主，约占该领域中国专利总申请量的84.0%；实用新型明显少于发明专利，占16.0%；无外观设计专利。中国本土申请中发明专利所占比例为82.3%，略低于中国专利总体情况；而该领域国外在华专利申请量虽明显少于中国本土申请，但几乎全部为含金量较高的发明专利，专利质量较高。中国专利失效专利比例较高，达45.9%，说明该领域中国专利保护状况不佳。国外在华申请中失效专利比例占76.7%，而中国本土申请中这一比例为42.6%，与中国专利整体情况相差无几。对于有效和在审专利，由于其处于不可用状态，进行专利利用时需注意技术规避，避免侵权；失效专利在中国已成为可无偿使用的公知技术。

2.2 技术分析

中国本土申请和国外在华申请的专利大致布局（图2），中国本土申请人比较重视固相反应法技术领域的专利申请，生产设备领域其次；而相比之下国外申请人比较注重固相和气相反应法技术领域的专利申请。

2.3申请人分析

以中国科学院理化技术研究所、武汉科技大学和北京科技大学为代表的中国科研院校进行了大量的研发活动，申请了大量专利，积累了一定优势技术。中国科学院理化技术研究所位居首位，但近20专利申请量一直处于较低的区域内上下波动；浙江东瓷新材料有限公司的专利申请全部集中在2018年，且仅有一名发明人，需考虑其专利技术的真实性；此外，宇部兴产株式会社和武汉科技大学的专利申请大多集中在近10年间，应该是在技术上实现了突破，需关注其研发方向。值得注意的是，中国在各个领域的专利申请量排名均比较靠前，但是排名前十中科研院校占比较高，且专利占比不足4%，可见中国申请人以中小型企业为主，很难形成规模竞争优势。从前13名申请人的专利申请量仅占中国区域总申请量的33.2%，也不难看出，申请相对集中，但没有形成垄断，仍具有较大的发展空间。 （见表2）

3 辽宁省氮化硅粉体制备工艺专利信息分析

3.1辽宁省氮化硅粉体制备工艺专利总体情况分析

辽宁省氮化硅粉体制备工艺领域专利申请量为13件。从图4所示的辽宁省氮化硅粉体制备工艺专利申请趋势来看，整体呈现低位震荡趋势，申请总量较少。辽宁专利以发明专利为主，占辽宁专利总量的77.0%，略低于中国整体情况的82.3%，其次是实用新型专利，占23.0%，辽宁在该领域无外观设计专利。

3.2技术构成分析

辽宁专利申请仅在液相反应法技术领域排名靠前，但数量较低，占比仅为10%，无明显优势；其他技术分支排名均在10名左右，专利占比不足5%。从前10申请人专利占比可以看出，各技术领域专利比例均为100%，可见辽宁省在该领域参与研究的申请人较少，与其他省市相比尚有一定差距。（表3）

3.3 辽宁申请人分析

辽宁申请人中，排在前 5 位的有2家企业和3家科研院校，主要申请人的平均专利年限大都较短，大部分为近几年申请，说明其研发实力和专利保护意识都有了较大提升。从专利的有效率来看，企业和科研院校的专利有效率均较低。且高校和研究所多从事基础研究，对市场需求了解不深，很多技术难以创造经济效益，维持成本过高。因此，企业可考虑多和科研院校合作，提高专利申请质量的同时，还可以使研究与市场更好地结合，促进转移转化，加强科技创新的利用。（见表4）

4 小结

4.1 全球状况

（1）从氮化硅粉体制备工艺领域专利申请整体趋势来看，整个行业目前正处于技术成长期。

（2）从区域分布来看，中国（CN）和日本（JP）在各个分支技术均最为活跃，说明这两个国家在该领域的技术发展比较全面且占有非常重要的地位，此外，美国（US）、德国（GER）和韩国（KR）在各技术分支也占有重要地位。

（3）前20申请人的专利申请量约占总申请量的44.2%，说明该领域专利申请较为集中，竞争格局已经初步形成，头部企业的技术壁垒较高，新兴创新主体介入难度较大。

4.2中国情况

（1）中国区域氮化硅粉体制备工艺专利申请共307件，以发明专利为主，约占该领域中国专利总申请量的84.0%。但中国专利失效专利比例较高，达45.9%，说明该领域中国专利保护状况不佳。

（2）中国本土专利数量较多，占90%，且发明专利所占比例高达82.3%，海外布局占比仅为5%。

（3）中国本土申请人中，企业也是占据主导地位，申请占比为56.0%，个人、大专院校和科研单位各占据5.4%、29.2%和10.1%，这一方面表明国内个人、大专院校和科研单位对知识产权保护工作日益重视。

4.3辽宁情况

（1）辽宁氮化硅粉体制备工艺领域专利申请量为13件，整体呈现低位震荡趋势，且申请总量较少，处于技术导入期。

（2）辽宁专利以发明专利为主，占辽宁专利总量的77.0%，略低于中国整体情况的82.3%，其次是实用新型专利，占23.0%，辽宁失效专利比例为46.2%，高于中国整体情况的42.6%，且近几年呈下降态势，而在审专利逐年增加，说明辽宁越来越重视知识产权保护工作。

（3）辽宁专利申请仅在液相反应法技术领域排名靠前，但数量较低，占比仅为10%，无明显优势；其他技术分支排名均在10名左右，专利占比不足5%。

（4）辽宁虽涉足氮化硅粉体制备工艺领域的大多数技术分支，但数量较低，产业创新主体并未形成，且各企业和高校的研究侧重点不同。

（5）辽宁省高价值专利占比明显低于中国和全球水平。而在气相反应法技术分支表现得更为明显。

参考文献

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