氧化物透明陶瓷的中国专利申请现状分析
时间：2020-03-18 05:14:52 来源：千叶帆 本文已影响人
摘 要：本文以氧化物透明陶瓷的专利数据为样本，从中国专利申请的时间分布、重点专利技术、主要申请人、专利状态等多角度详细剖析了国内氧化物透明陶瓷专利技术的整体态势以及技术概况，一方面为国内相关企业及科研单位快速了解我国的氧化物透明陶瓷的专利布局情况，把握重点专利技术，充分借鉴和利用专利信息指导生产和经营；另一方面，为国内新型功能陶瓷行业的研发方向创新和整体产业结构转型提供帮助。
关键词：氧化物透明陶瓷；专利分析；产业分析
中图分类号：G642 文献标识码：A
本文以向中国国家知识产权局申请的专利数据为分析样本，在中国专利文摘数据库（CNABS）进行检索，检索关键词为氧化物，陶瓷，透明，透光，光学，石榴石，YAG，尖晶石，分类号包括C04B35/00-C04B41/00，H01L41/00，以及下位组等分类号；利用IPC分类号加关键词的方式进行检索，检索数据截至2012年9月31日公开的国内外有关氧化物透明陶瓷的中国专利申请数据， 共检索文献6824篇，经过除躁、分类等数据清洗之后所得文献358篇。从中国专利申请的时间分布、重点专利技术、主要申请人、专利状态等多角度详细剖析了国内氧化物透明陶瓷专利技术的整体态势以及技术概况。
需要说明的是由于专利申请具有公开滞后的原因，可能导致2011-2012年的公开数据不完整。
一、中国专利申请趋势分析
图1为1986年-2010年在氧化物透明陶瓷领域的专利申请，具体涉及氧化铝透明陶瓷、氧化镁透明陶瓷、钇铝石榴石透明陶瓷、镁铝尖晶石透明陶瓷、稀土氧化物基透明陶瓷等，共检索到139件相关中国专利申请，涵盖陶瓷材料的组成及其制备工艺。
通过图1可以看出，其中国专利申请量已经完成了从平稳期到快速增长期的转变。1992年国内申请开始出现氧化物透明陶瓷，历经10余年，申请量一直比较平稳。自2003年开始，申请量呈现出快速增长的势头，在2009年，其申请量更是高达23件，尽管在2006年出现了一个小的波动，但这并不能改变其增长的势头。考虑到专利申请的公开有一定的滞后性，2010年和2011年的中国专利申请必然有一部分尚未公开。专利申请的量的变化在一定程度上是与相应技术的发展相互统一的，这种申请量的变化，一方面说明随着我国专利政策的实施，国民的专利意识在逐步提高，另一方面，作为技术发展的质的变化的外在体现，21世纪后透明氧化物陶瓷申请量的迅速增长，必然说明在透明氧化物陶瓷的研发方面，其已经取得了实质性的进展，透明氧化物陶瓷的技术实力在逐步提高。
对该139件透明氧化物陶瓷具体分析，65%涉及陶瓷材料的制备工艺，35%涉及陶瓷材料的结构组成。中国专利申请主要涉及材料和工艺方面。对透明氧化物陶瓷结构组成和制备工艺的改进可以说一直都是本领域的研究重点，相对而言，由于新型产品开发的资金与研究投入更大，透明氧化物陶瓷制备工艺的改进研究表现的更为活跃。
二、重点技术专利分析
专利文献的分类号是其技术内容的标识。对上述在中国申请的氧化物透明陶瓷专利文献的分类号进行统计，如图2。
结合表1所列分类号的具体含义，可见，在华相关中国专利申请中，涉及常规氧化物陶瓷粉末制备和陶瓷制备工艺（C04B35/622）的专利申请最大，达到近80件，显示出其在氧化物透明陶瓷技术领域中的主导地位，一方面陶瓷粉末的制备是陶瓷行业的基础，另一方面陶瓷制备包括其配料、成型、烧结等，研究者对其关注度非常高。此外，稀土氧化物基、氧化铝基透明陶瓷材料（C04B35/50，C04B35/505，C04B35/10），以及陶瓷材料烧结工艺（C04B35/64）相关的专利申请也较多，显示出氧化物透明陶瓷领域涉及技术要点较多，该材料的应用技术层面的研究值得重点关注。
对相关申请的技术领域按年代进行统计分析，如图3所示。2003年之后，对于陶瓷粉末和产品制备工艺的研究突发猛进，专利申请量远超过涉及材料体系拓展方面的专利申请量。由此看出，我国的研发力量主要集中在对工艺的优化和改进方面，对于材料体系本身的拓展和优化需要加强。就氧化物透明陶瓷的体系来讲，按照其组成可分为Al2O3基透明陶瓷、稀土氧化物基透明陶瓷和其它氧化物基透明陶瓷，其中氧化铝基透明陶瓷和稀土氧化物基透明陶瓷是整个透明陶瓷领域研发的主要领域，也是涉及专利申请量较多的领域。目前，氧化铝基透明陶瓷的研究已经走向实际应用，比如高压钠灯灯管已经推向市场，广泛的市场需求是推动国内研发机构和企业投入研发的动力；另外，稀土氧化物透明陶瓷尤其是作为激光介质在民用和军事上所具备的广阔前景也正成为国内外研发机构研发的热点领域。
三、主要申请人分析
根据专利申请人的不同，我们将申请人主要分为企业、大学、研究机构、个人等四种不同的类型，不同类型的申请人的申请量如图4所示。由图可知，在专利氧化物透明陶瓷的中国专利申请中，申请人为大学和研究所的申请量的比例在快速增长，一方面反映出了我国大学和研究所的技术研究发展快速，但考虑到大学和研究所的研究一般侧重于实验研究，与生产应用有一定的距离。企业作为技术应用的最前沿的执行者，其申请量的比例有一定的下降，也在一定程度上反映出目前氧化物透明陶瓷技术的研究主要集中在实验阶段。
图5显示了在华申请氧化物透明陶瓷领域的申请人排名分析。中国科学院上海硅酸盐研究所以其雄厚的研发能力排名首位，上海大学紧随其后。在氧化物透明陶瓷领域，我国的研发主要集中在科研机构、大学。然而，进入前十名的三家企业均是外资企业或者中外合资企业，其在氧化物透明陶瓷应用方面技术优势明显，我国企业的创新能力明显不如国外企业，技术应用性的研究落后。专利申请，一方面能够促进科技的进步，另一方面也是申请人希望获得其独占实施权。企业，本应该是创新技术研发和实施的先行者，从氧化物透明陶瓷中国专利申请来看，我国企业在该领域的创新还明显不足。
专利申请的发明人是其技术创新的研发者，图6显示了氧化物透明陶瓷中国专利申请发明人排名分析。在氧化物透明陶瓷领域，对于发明人而言，平均每人仅拥有0.6件专利。前十位发明人平均每人拥有4件专利，远远高于所有发明人的平均拥有值，同时考虑到部分发明人来自同一个研发团队，可见在该领域关键技术的集中程度很高。
比较上面三图的数据，结果表明：从在华专利申请量与专利申请人的比较可以看出，国外来华专利申请以企业为主，与此形成鲜明对比的是国内大部分为大学院校和科研院所，这也体现出国外在氧化物透明陶瓷技术产业化程度上要远高于国内。同时有两点值得我们关注。其一，国内氧化物透明陶瓷技术领域产业化急需发展，作为产业化的两个方面：市场与技术，国内企业、与高校或者研究机构各有所长，共同合作研发是二者共赢的首选；其二，氧化物透明陶瓷领域核心技术集中程度较高，技术发展需要一定的突破。
四、专利状态分析
专利申请的最直接目的就是获得专利权，而这种专利权的获得必需满足相应的创新性。图7显示了氧化物透明陶瓷中国专利申请的专利审批历史图。总的而言，氧化物透明陶瓷领域中国专利申请的授权有效专利的比例偏小，只有34.88%，授权后终止的申请占8.53%。中国专利申请视撤、放弃和驳回较高，一方面与我国专利申请的专利代理水平有关，另一方面也说明了技术含量高的高端产品偏少。中国专利申请的终止，说明其专利申请很难获得持久的回报，一方面可能是该专利仅限于实验研究，难于产业化，或者产业化后的投入与产出不成正比，可见其专利技术具备一定的创新性，但难以在实际应用方面发挥作用。
对于排名前十的申请人，其中国专利申请的授权率如表3所示。东北大学、奥斯兰姆施尔凡尼亚公司和上海大学的授权率较高。这也就是说，在氧化物透明陶瓷领域，国内的申请人已经占据有一席之地，其创新能力在逐渐提高；作为该领域在华企业的代表，奥斯兰姆施尔凡尼亚公司已经开始了其专利布局，其授权专利更应得到关注。
可见，由于中国市场的不断发展，以及氧化物透明陶瓷本身技术的进步，外资企业已经向中国市场发展并且通过中国专利申请以获得其保护；作为国内该领域技术研发的主要力量均集中在大学和科研院所，主要研究是在实验室内开展，研究成果并没有转化为生产力，国内氧化物透明陶瓷产业化和工业利用还有待于开发。
结语
透明陶瓷作为结构功能一体化陶瓷材料的代表，中国专利申请已经由其平稳期转变为快速增长期，整个领域目前的研究主要集中在常规氧化物陶瓷粉末制备和陶瓷制备工艺，作为国内研发的主要生力军-大学、科研院所，其研究成果的产业化比较滞后，与外资企业相比，国内企业的中国专利申请明显偏少。企业与科研院所联合，将市场与技术统一，拓展和优化材料体系才能给国内申请人在氧化物陶瓷领域的发展带来新的活力。
参考文献
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