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金剛石行業(yè)，專利的發(fā)展挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存
[2008-10-12]
人造金剛石是一種超硬材料，它廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、醫(yī)療器械、地質(zhì)鉆探、航空、航天等領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用發(fā)展前景。西方發(fā)達(dá)國(guó)家甚至把它作為一種戰(zhàn)略資源，它的合成設(shè)備和工藝是衡量一個(gè)國(guó)家基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)水平的重要指標(biāo)。近年來(lái)，隨著世界經(jīng)濟(jì)的逐步復(fù)蘇，世界主要工業(yè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)明顯增速，對(duì)工業(yè)金剛石的需求量也逐漸增加。
雖然，作為世界人造金剛石的生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，我國(guó)擁有眾多的金剛石生產(chǎn)廠家，但大多采用小噸位的六面頂壓機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)，產(chǎn)品的產(chǎn)量低，品級(jí)差。近年來(lái)，隨著金剛石工具的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，我國(guó)在此領(lǐng)域的技術(shù)水平也不斷提高，顯示出極大的發(fā)展空間。
專利現(xiàn)狀：基礎(chǔ)雖弱但穩(wěn)步成長(zhǎng)
1985年專利法實(shí)施以來(lái)，我國(guó)在全球范圍內(nèi)申請(qǐng)的與金剛石有關(guān)的專利累計(jì)不到800件，而國(guó)外金剛石行業(yè)則已取得了1.1萬(wàn)多項(xiàng)專利。立方氮化硼（CBN）是硬度僅次于金剛石的一種人工合成無(wú)機(jī)晶體材料，廣泛地用于機(jī)械加工工業(yè)，作用與金剛石類似。各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都把CBN作為達(dá)到高效率、節(jié)約能源、超精密和操作自動(dòng)化加工等目的的重要材料加以發(fā)展。國(guó)外自80年代以來(lái)，在CBN的制備技術(shù)工藝及其應(yīng)用方面取得了大量專利，尤其是在高品級(jí)立方氮化硼單晶及其制品的生產(chǎn)技術(shù)和工藝方面取得的專利較多。我國(guó)在1985至2003年間共取得的全球范圍內(nèi)的CBN專利，只是國(guó)外專利數(shù)量的2.6%。
盡管如此，從我國(guó)金剛石專利申請(qǐng)的總體情況看，形勢(shì)還是比較樂(lè)觀的。如，從專利構(gòu)成來(lái)看，大部分為發(fā)明專利，這說(shuō)明其技術(shù)含量相對(duì)較高。
從研究方向來(lái)看，以研究金剛石制品工藝及使用金剛石獲得的特殊物理化學(xué)效果的居多，并且集中在對(duì)鋸片、鉆頭和金剛石厚膜、薄膜的生產(chǎn)工藝方向，其次為金剛石的生產(chǎn)工藝及設(shè)備研究、金剛石生產(chǎn)的原輔材料研究和金剛石的分選提純工藝研究，這說(shuō)明研究領(lǐng)域較為集中，有利于在某一領(lǐng)域取得突破性成功。
從專利申請(qǐng)量來(lái)看，1995年之前，國(guó)內(nèi)企業(yè)申請(qǐng)的中國(guó)專利數(shù)量逐年遞增，1995年達(dá)到高峰之后略有下降，但每年的申請(qǐng)量相對(duì)穩(wěn)定，從一個(gè)側(cè)面反映了我國(guó)金剛石行業(yè)的日益成熟。
從專利申請(qǐng)的操作方式來(lái)看，將近一半的專利申請(qǐng)采用了委托專利事務(wù)所代辦的方式，此舉在一定程度上保證了我國(guó)金剛石行業(yè)專利申請(qǐng)文件的質(zhì)量，標(biāo)志著我國(guó)金剛石行業(yè)專利申請(qǐng)和保護(hù)正在逐步走向?qū)I(yè)化、規(guī)范化。
技術(shù)比較：差距雖大而空間也大
我國(guó)在金剛石的合成技術(shù)裝備、高品級(jí)金剛石單晶合成技術(shù)與工藝、高質(zhì)量金剛石制品、金剛石膜、納米金剛石、金剛石的分選與檢測(cè)等方面都存在著不足，同時(shí)也存在著巨大的專利發(fā)展空間。
目前，國(guó)外已普遍采用兩面頂壓機(jī)來(lái)合成金剛石，在兩面頂壓機(jī)設(shè)備和工藝方面擁有許多專利，其高品級(jí)金剛石的市場(chǎng)占有率也較高，基本上控制了高端產(chǎn)品的國(guó)際市場(chǎng)。而我國(guó)在這方面還處于發(fā)展階段，在工藝技術(shù)方面也存在著許多不足，與發(fā)達(dá)國(guó)家之間存在著相當(dāng)大的差距。
在高品級(jí)金剛石的生產(chǎn)方面，我國(guó)取得了較大的進(jìn)展，部分產(chǎn)品已接近或達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平，但生產(chǎn)的品種數(shù)量還相當(dāng)有限。
在金剛石制品方面，雖然我國(guó)金剛石專利主要都集中于金剛石制品及其機(jī)械產(chǎn)品方面，但其產(chǎn)品質(zhì)量基本處于中低檔次，尤其是在技術(shù)含量高的制品方面還與國(guó)外存在較大的差距。因此，我國(guó)在專業(yè)化配套工具制品和金剛石制品在傳統(tǒng)行業(yè)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)方面，都存在著相當(dāng)大的專利發(fā)展空間。有代表性的如：汽車工業(yè)、硬脆非金屬材料加工、木制品與塑料制品加工、各種聚晶產(chǎn)品的應(yīng)用開(kāi)發(fā)等行業(yè)領(lǐng)域。
在大單晶金剛石的合成方面，我國(guó)也有很大的發(fā)展空間�，F(xiàn)在，我國(guó)有許多科研機(jī)構(gòu)和高等院校都在積極開(kāi)展這方面的工作，而且也取得了較大的發(fā)展。
在采用多種方法制備金剛石厚膜的制備裝置、工藝技術(shù)等方面的研究，我國(guó)已取得了很大進(jìn)展。大面積沉積金剛石厚膜技術(shù)方面的部分研究成果已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，并可形成批量生產(chǎn)規(guī)模。發(fā)展金剛石膜工具是國(guó)內(nèi)外所面臨的共同課題。因此，如何改進(jìn)工藝技術(shù)，生產(chǎn)出具有高韌性的金剛石厚膜以促進(jìn)其在工具方面的應(yīng)用是今后的一個(gè)重要發(fā)展方向，國(guó)內(nèi)外在此領(lǐng)域的專利研究方面都還有很大的發(fā)展空間.
我國(guó)在納米金剛石的研究與應(yīng)用方面基本上保持了與國(guó)外同步發(fā)展的趨勢(shì)，在納米金剛石的制備工藝技術(shù)、產(chǎn)品應(yīng)用開(kāi)發(fā)等方面可以與國(guó)外同行展開(kāi)有效的競(jìng)爭(zhēng)。
我國(guó)高、低品級(jí)金剛石的分選檢測(cè)技術(shù)與世界先進(jìn)水平相比還有差距，致使低品級(jí)金剛石中還留存相當(dāng)數(shù)量的高品級(jí)金剛石，這樣就使部分高品級(jí)金剛石按低價(jià)銷售，影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，在此技術(shù)領(lǐng)域中也有專利發(fā)展的空間。
針對(duì)目前金剛石行業(yè)存在的這些問(wèn)題，專家建議我國(guó)金剛石行業(yè)應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)業(yè)內(nèi)合作與協(xié)作，有針對(duì)性地開(kāi)展科研開(kāi)發(fā)工作，在規(guī)避國(guó)外專利技術(shù)壁壘的前提下，聯(lián)合開(kāi)發(fā)、研制我國(guó)的核心技術(shù)，并形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)予以保護(hù)。建立健全行業(yè)內(nèi)專利工作體系，在全行業(yè)形成一個(gè)合力。
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