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  • 非晶合金简报

    发布时间:2015/01/05

    人们经常使用的金属或合金都是晶态结构的材料,其内部排列是一种有序、周期性的结构。  特殊情况下,合金在超急冷凝固时,原子来不及排列成有序结构,便得到长程无序排列的固态结晶,这种合金就称之为非晶合金。  这种非晶合金具有许多独特的性能,如优异的磁性、耐蚀性、耐磨性、高的强度、硬度和韧性,高的电阻率和机电耦合性能等。由于它的性能优异、工艺简单,从80年代开始成为国内外材料科学界的研究开发重点。  目前中国在非晶合金领域的专利申请已有1126件,其中13件是实用新型申请,其余都是发明申请。申请类型中PCT申请有109件,占申请总量的10%。从法律状态来看,目前有效专利426件,无效专利345件,在审专利355件,在审专利的数量占申请总量的31.5%,可见最近几年的专利申请比较活跃,技术研发受到关注。  中国对非晶合金的研究起步较早,但与发达国家相比,发展缓慢,研究成果有限。直到2000年,才正式进入非晶合金的高速发展期,各项成果踊跃出现,申请量年年攀升,积极追赶发达国家的技术。  非晶合金的申请在中国极不平衡,主要集中在沿海经济发达地区,排名前五位的北京、江苏、广东、辽宁和上海的申请量占申请总量的50%以上。北京的申请数量优势明显,远超其他省份,主要原因是北京对非晶合金有所研究的高校和科研机构较多,以及中国的龙头企业  安泰科技也坐落于北京。值得注意的是日本和美国均在中国进行了非晶合金领域的专利布局,专利数量众多,中国企业进行研发和销售的活动时,需要注意专利检索,避免重复研究和侵权。  安泰科技是中国最大的非晶合金生产公司,目前拥有专利申请总量327件,有效专利180件,在审专利80件,无效专利仅为55件,可见其专利质量较高,技术实力强劲。从安泰科技的合作专利权人中分析,可以看到安泰科技与钢铁研究总院合作关系密切,共同拥有专利多达98条。相关企业可以学习安泰科技合作研发的经验,多与科研机构、高校,合作开发,实现共赢。

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  • 超高分子量聚乙烯复合管技术发展简析

    发布时间:2015/07/30 作者:陈安琪 薛莲

    随着科学技术的进步和材料科学的发展,塑料的应用越来越广泛,在国民经济和日常生活中占有重要地位。塑料以其质轻、韧性好、耐腐蚀、减震性好等优点,成为各行业不可或缺的材料之一。近些年来"以塑代钢"成为材料工业发展的趋势。  2001年,超高分子量聚乙烯管材被科学技术部国科计字(2000)056号文件列为国家科技成果重点推广计划,属化工类新材料、新产品,是国家863计划成果转化项目。2009年国家发改委、科技部等将超高分子量聚乙烯管材列为当前优先发展的高科技产业化重点领域项目。  下面我们对超高分子量聚乙烯管材产业相关专利进行简单分析,希望对该领域的技术发展有更深入的认识。  从专利数据中可以看出,在中国政策的推动和内部市场的巨大需求促进下,大量公司进入该领域,对超高分子量聚乙烯复合材料的研究以及不同类型的超高管材开发达到了高潮。我国超高分子量聚乙烯复合管专利申请起步晚,申请总量却占全球申请总量的35%,位列全球第一,可见我国超高管行业发展迅猛。而日本、美国和欧洲领域技术的发展则较为成熟、均衡,通过专利进行保护的技术并未出现数量的明显波动。  图表显示了全球排名前十位的专利申请人,排名第一的日本三井石油化学公司("MITSUI PETROCHEMICAL INDUSTRIES, LTD."或"MITSUI PETROCHEM IND LTD")在全球超高分子量聚乙烯复合管专利申请数量上占绝对优势,也是全球该领域最早的申请人之一。三井石化拥有全球最多的UHMWPE树脂和复合材料领域专利成果,是世界主要的UHMWPE树脂生产厂家之一。  江苏申视新材料科技有限公司于2014年1月提交了一种用于超高分子量聚乙烯钢衬管制作的缩径装置的发明专利申请,本发明因液压组件、缩径组件、夹具组件集成同轴心设置在底座上,结构紧凑、体积小、使用方便灵活。因为缩径扩模的组合结构 经过缩径处理后制得的钢衬管,可以采取管材外径比钢管内径大的管材,经扩模使得管材与钢管紧密的贴合在一起,提高产品的密封性能和运行安全可靠性。整个操作过程采取半自动化的操作方式,方便、快捷,可有效提高生产效率。  江苏申视新材料科技有限公司(原泰州申视塑料有限公司),创建于1995年主要经营超高分子聚乙烯钢骨架复合管材系列产品、各类注塑件及喷涂和模具产品,年产量在5万吨以上,列为江苏省高成长型重点培育企业之一。目前公司已经发展成为集研发、生产、销售、服务于一体的国家火炬计划重点高新技术企业,是国内最大的石油化工非金属管道制造商。  2012年公司与中国石油集团石油管工程技术研究院等携手合作,研发RTP柔性复合管--第四代产品。该管道不同于其它管道的最大特点是"柔",既有钢管的耐压能力,承压能力高达32MPa,又能像超高材料复合管一样抗腐蚀、抗结垢、低摩阻、耐低温,更重要的是能盘卷,减少接头,易于运输和安装,是目前国内外技术含量最高、最耐用的管道之一。

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  • 镍基耐蚀合金简报

    发布时间:2015/01/05

    以镍为基体,含镍大于50%,具有一定的高温强度等综合性能并且能够耐氧化或水容易介质腐蚀的合金,称为镍基耐蚀合金。  镍基耐蚀合金发展至今已有100多年历史,早在1905年美国人就发明了最早的耐蚀合金Ni-Cu合金,之后各国竞相研制出了不同型号的耐蚀合金,镍基耐蚀合金的性能也得到了较大提高,不仅使用在日常生活环境中,更胜任在各种还原性介质及氧化性介质的环境中,是现代工程建设中使用最广泛、最频繁的耐蚀材料之一。  中国的镍基耐蚀合金起步较晚,在50年代开始仿制改进,陆续取得了一些研究成果,但与发达国家相比存在明显较大差距。近些年来,由于经济高速发展,对镍基耐蚀合金的需求增大,我国的镍基耐蚀合金产业发展势头强劲,技术创新突飞猛涨。  目前中国的镍基耐蚀合金专利申请158件,其中发明151件,实用新型7件。从法律状态来看,有效专利63件,在审专利54件,无效专利41件。  下面按照镍基耐蚀合金常见的种类和特性不同,加以区分,进行国外的专利统计分析。  Ni-Cu合金  在还原性介质中耐蚀性优于镍,而在氧化性介质中耐蚀性又优于铜,它在无氧和氧化剂的条件下,是耐高温氟气、氟化氢和氢氟酸的最好的材料。  Ni-Cu 耐蚀合金的专利申请主要集中在日本(117件),其次美国(49件),第三WIPO(18件)。从申请人构成来看,日本三菱集团以20件专利申请排第一,日本住友集团和日立公司都以10件专利申请并列第二位。前三位申请量只占申请总量的17.7%,说明涉足这一领域的申请人众多,技术垄断地位还未形成。  Ni-Cr合金  主要在氧化性介质条件下使用。抗高温氧化和含硫、钒等气体的腐蚀,其耐蚀性随铬含量的增加而增强。这类合金也具有较好的耐氢氧化物(如NaOH、KOH)腐蚀和耐应力腐蚀的能力。  Ni-Cr 耐蚀合金的专利申请主要集中在美国(177件),其次德国(116件),第三日本(59件)。从申请人构成来看,美国INT NICKEL CO(国际镍合金公司)在这一领域技术优势明显,以94件专利申请名列第一位,占申请总量的50%以上。想要进军Ni-Cr 耐蚀合金领域的中国企业必须对美国INT NICKEL CO(国际镍合金公司)长期关注,引进消化先进技术。  Ni-Mo合金  主要在还原性介质腐蚀的条件下使用。它是耐盐酸腐蚀的最好的一种合金,但在有氧和氧化剂存在时,耐蚀性会显著下降。  Ni-Mo 耐蚀合金的专利申请主要集中在日本(60件),其次美国(48件),第三欧专局(15件)。从申请人构成来看,美国哈氏合金公司以12件专利申请排名第一,日本川崎钢铁公司以8件专利申请列第二位,日本住友集团6件专利申请排第三位。跟Ni-Cu 耐蚀合金的专利局势相似,前三位申请量只占申请总量的13%,涉足这一领域的申请人众多,技术垄断地位还未形成。  整体来看,美国、日本和德国是目前世界上镍基耐蚀合金技术最好的三个国家。尤其美国的INT NICKEL CO(国际镍合金公司)在Ni-Cr 耐蚀合金领域技术优势明显。虽然日本在Ni-Cu 耐蚀合金领域专利申请量较多,但Ni-Cu 耐蚀合金作为最早的镍基耐蚀合金,发展历史超过百年,技术基本趋于成熟,甚至专利申请趋势呈下降趋势。在Ni-Mo 耐蚀合金领域方面,目前的专利申请总量还较少,每年新的专利申请在10件左右,研发力度不强。

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  • 轧制工艺简报

    发布时间:2014/11/12

    不锈钢板材、管材是兴化特种合金集聚区的主要产品之一,而轧制正是众多企业最常用的生产方式,是工艺中特别重要的一环。小编将通过中国专利分析对轧制工艺的技术状况一探究竟。  轧制的过程  将金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙(各种形状),因受轧辊的压缩进行塑性变形,使金属具有一定的尺寸、形状和性能。  轧制的中国专利申请趋势  在2003年之前,轧制的专利申请发展缓慢,年申请量基本处于50件左右,之后轧制的专利申请进入高速发展期,年增长率到达45%以上,其中2012年申请量达到峰值716件,可见各大钢材生产企业和研究机构都比较重视轧制领域。  轧制的中国申请人前十强  轧制的特点  轧制方式按轧件运动分有:纵轧、横轧、斜轧;按金属状态分有:热轧、冷轧。  以热轧和冷轧分类来说:热轧的优点在于破坏钢锭的铸造组织,细化晶粒,从而使钢材组织密室,力学性能得到提高。而热轧的缺点在于:1、非金属夹杂物经过热轧被压成薄片,容易出现分层;2、不均匀冷却造成了参与应力;3、由于热胀冷缩,热轧的钢材产品尺寸精度不好控制。冷轧是以热轧钢卷为原料,经过酸洗去除氧化皮后进行冷轧,由于冷变形导致硬度、强度上升,塑性下降,机械加工困难。  对于轧制加工过程中可能产生的问题,小编遴选了几篇针对性的专利,希望能帮助企业解决生产问题。  CN200810124723.7(专利号),一种热轧带肋钢筋组合控制轧制工艺(名称),马鞍山钢铁股份有限公司(专利权人),特征在于,所述的开轧温度按920-980℃控制,控制最低精轧温度为800~850℃,并保证800~900℃的累计轧制变形量≥40%,且800~850℃的累计精轧变形量控制为≤30%,轧件出精轧机后进入冷却器进行快速冷却,轧件上冷床时表面温度控制在Ac3~Ac3+50℃。效果可以使钢筋明显地降低钢中Mn、Si和微合金化元素的含量,甚至可不使用微合金化元素,且钢筋表层无回火组织。  CN201210449947.1(专利号),一种热轧带钢卷形优化方法(名称),济钢集团有限公司(专利权人),该方法依靠监控画面上卷取机夹送辊传动侧、操作侧压力修正值接口数据,实现夹送辊压力的快速修正。从而消除由夹送辊两侧磨损量不均、水平度发生变化导致的钢卷塔形问题,以及夹送辊压力设定偏小,造成的带钢错层问题。根据生产情况对夹送辊传动侧、操作侧压力修正值接口按照厚度规格进行划分,从而实现不同厚度规格带钢的连续生产,避免了厚度变化造成的频繁调整问题。  CN201310238907.7(专利号),改善冷轧带钢起筋缺陷的方法(名称),马鞍山钢铁股份有限公司(专利权人),本发明公开了一种改善冷轧带钢起筋缺陷的方法,采用微中浪板形模式控制冷连轧板形。所述微中浪板形模式由a、b、X0、gain四个参数控制;所述X0=B/2-A5Dw-A6SU-A7h,其中:B-带钢宽度,Dw-工作辊直径,SU-中间辊窜辊位置,h-带钢出口厚度,A5、A6、A7-常数;所述a、b、gain的取值如下:a=-1、b=0,gain=8~10。本发明采用微中浪板形模式,用微中浪来覆盖窄浪,缓解带钢压应力在带钢中部过于集中的分布,解决了在卷取过程中冷轧带钢出现的起筋板形缺陷,取得了较好效果。

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  • 莫要轻看小齿轮——浅谈齿轮精锻技术

    发布时间:2016/03/03 作者:孔庆欢

    生活中,大家对齿轮并不陌生,天空中飞行的航空客机,水底下运行的潜水艇,马路上挥手招来的出租的士,手腕上记录时间的机械手表,无一不是靠着齿轮的转动来进行机器的运转。齿轮是齿轮传动系统(图1)的关键组成零件,它的质量和性能直接关系到整台机器的运转,而齿轮的加工方法又会直接影响到齿轮本身的性能、质量和使用寿命。齿轮的生产和制造在现代机械工业中占有极为重要的地位,它的加工技术,从某种程度上说,是衡量我国机械制造业水平高低的一个重要指标。  齿轮的性能反映在强度、韧性、精度、硬度和耐磨性等几个方面,其中,强度包括接触疲劳强度和弯曲疲劳强度,齿轮心部强度和韧性越大,齿轮的承载能力越强,疲劳寿命也越长。齿轮面需要具有高的硬度和耐磨性,防止造成黏着磨损和磨粒磨损。精度高低影响齿轮传动系统运行时的平稳性,运行不稳是产生噪音的主要原因之一。  图1 齿轮传动系统示意图  齿轮的加工方法主要分为锻造加工和切削加工(见图2),其中锻造加工又分为普通锻造加工(见图3)和精密锻造加工(见 图4)。切削加工是齿轮传统的加工方法,但材料利用率低、加工工时长、生产成本高,易造成环境污染,而且难以满足工作中长期承受周期性载荷、对抗疲劳性能的要求。而精密锻造技术刚好满足了这样的要求,不仅解决了齿轮传统加工方法的诸多不足,还减少了材料耗用和对环境的污染。与普通锻造相比,精密锻造齿轮表面质量好,机加工余量少,能提高材料利用率,降低生产成本,精密锻造技术生产齿轮代表着行业的先进制造水平和未来发展方向。  图2 切削加工 图3普通锻造加工 图4 精密锻造加工  目前已应用于生产齿轮的精密锻造工艺很多,按成形温度不同主要可以分为热精锻、冷精锻、温精锻、复合精锻、等温精锻等。  热精锻工艺:变形抗力低、塑性好,容易成形比较复杂的工件, 但开式热精密锻造的氧化作用使齿轮表面质量和尺寸精度低,而闭式热精密锻造最后阶段会对设备和模具造成损害。  冷精锻工艺:生产的齿轮形状和尺寸较易控制,误差小,强度和精度高,但由于冷锻成形过程工件塑性差、变形抗力大、填充效果差,对设备要求高,较难成形结构复杂的齿轮。  温精锻工艺:该工艺变形抗力小,生产的齿轮表面质量好,精度高,但锻造温度范围较窄、温度较低,因此对模具材料和模具本身要求高,需额外配备高精度锻造设备。  复合精锻工艺:该工艺是将不同锻造工艺组合起来,能有效发挥不同工艺的优点,降低生产成本,减少工序,提高劳动生产率,能够制造出精度高的齿轮。  等温锻造工艺:把锻模的温度控制在和毛坯加热温度大致相同的范围内,使毛坯在温度不变的条件下完成锻造的全过程,它能提高材料塑性,制造出复杂的齿轮,常应用于航空航天、汽车等所需高温合金、钛合金等难变形材料。  图 5 汽车领域齿轮精锻技术专利权人比较  齿轮精锻技术广泛应用于汽车生产制造领域,根据已经公开的与该项技术直接相关的专利数量,在汽车行业,国内专利申请量位于该技术领域前列的公司有江苏太平洋精锻科机股份有限公司、江苏太平洋齿轮传动有限公司(江苏太平洋精锻科机股份有限公司子公司)、江苏飞船股份有限公司、江苏威鹰机械有限公司、四川众友机械有限责任公司等,江苏四家公司地址全部位于江苏省泰州市境内,目前该地区汽车领域齿轮精锻技术已处于国内同行领先地位。  图6 修正弧齿锥齿轮试  目前江苏太平洋精锻科机股份有限公司拥有有效专利82件,其中国内发明专利13件,实用新型专利52件,PCT专利申请覆盖德国、美国、韩国等世界其他地区。该公司专利号为CN201220433454.4的实新型专利(图6)针对常规设计的弧齿锥齿轮难脱模的问题,在实践中不断的尝试,提出一种修正弧齿锥齿轮,该齿轮与常规设计的弧齿锥齿轮弧齿相比螺旋角小,压力角大,齿顶高系数小,用在差速器里能提高汽车的传动质量,且精锻后能够直接脱模,大大减少制造工时和制造成本,有利于更好的应用精密锻造技术实现大批量生产。  江苏太平洋精锻科机股份有限公司位于泰州市姜堰区,是一家专业制造汽车齿轮、泰州境内首家A股创业板上市的高新技术企业,曾在2013年福布斯中国潜力企业公司百强榜名列第78位。该公司主营业务为汽车精锻齿轮及其他精密锻件的研发、生产与销售,其多项研究成果获国家、省(部) 级科技进步奖,公司主持和参与制定的《直齿锥齿轮精密冷锻件 结构设计规范》《钢质精密热模锻件 工艺编制原则》等多项国家行业标准,均已获得批准发布,并在全国进行实施。公司产品得到了国内外汽车领域的高度认可,是国内同行企业中唯一一家同时与大众汽车、通用汽车、福特汽车、丰田汽车等公司众多车型配套精锻齿轮的企业。  在技术发展日新月异、汽车零部件领域盈利压力逐渐增大、全球知识产权竞争加剧的今天,以江苏太平洋精锻科机股份有限公司为代表的泰州汽车零部件企业应当更加注重研发创新和专利保护,扩大国内外专利布局,进行市场化专利运营,才能保持并进一步提升企业竞争优势,在未来激烈的竞争中立于不败之地。

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  • 雅马哈发动机(中国)简报

    发布时间:2015/04/20 作者:田荣中

    雅马哈发动机株式会社成立于1955年,是一家集生产与销售为一体的日本独资企业,主要经营摩托车、踏板车、柴油发动机、通用发动机、发电机、汽车发动机、产业用机器人等,于1980年开始研制电动车,是世界上最早销售电动辅助自行车的企业,至今已有32年的历史,同时也是全世界最大的电动车制造商。  截止到2014年底,雅马哈发动机旗下已有83家生产厂、关联子公司 111家,遍布全世界76个国家,其在世界范围内拥有专利申请数为75552件,本土日本专利申请数为44282件,占60%之多。正所谓是一技在手,天下我有。综观所有走出本土的企业,都是先在本土打下坚实的基础,然后才逐步布局全球的。图1 雅马哈发动机全球专利申请分布图  雅马哈发动机在上海、广州、重庆、江苏、山东、湖南、福建、四川设有工厂或研发中心。2001年之前,雅马哈发动机在中国的年专利申请不超过50件;之后,随着中国在2001年12月11日正式成为世贸组织成员,雅马哈发动机在华年专利申请数量也有了部分增长。图2 1994-2014年间雅马哈发动机在华发明专利申请的历年分布   雅马哈发动机在华主要业务为摩托车和发动机业务。这与其在国内的专利分布情况相吻合。雅马哈发动机在其本土以外一直主攻高端市场,营销定位是高档次、高价位。雅马哈发动机进入中国后,通过购并中国摩托车企业后,通过利用中国廉价的劳动力,直接在中国采购零配件、在中国组装整车等手段大大降低了生产成本,将中国作为其外销生产基地,开始与中国摩托车企业争夺中国及全球中低排量的摩托车市场。这也解释了为什么雅马哈发动机在国内专利申请量较少。图3 雅马哈发动机(中国)专利分布  雅马哈发动机注重体育营销。雅马哈认为,向困难挑战的信念和行动,不仅仅是为了对自身提高的磨练,更是为了拥有打动人们心灵的力量。 通过对自身的挑战,向社会传递拥有梦想的自豪感以及挑战的荣耀感的信息,从而实现全世界的人们拥有同一"感动"的目标。

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  • 高温合金简报

    发布时间:2016/01/29 作者:沈振辉

    高温合金是指能够在 600℃以上长期使用的,具有良好的抗氧化性、抗腐蚀性能、优异的拉伸、持久、 疲劳性能和长期组织稳定性等综合性能的一类材料。 高温合金通常是以第Ⅷ主族元素(铁、钴、 镍等) 为基,加入大量强化元素而形成的一类合金。  它是为了满足各种高温使用条件下的现代航空航天技术的要求而发展起来的,高温合金主要用于制造航空、舰艇和工业用燃气轮机的涡轮叶片、导向叶片、涡轮盘、高压压气机盘和燃烧室、核反应堆、潜艇、火力发电厂和石油化工设备等高温部件。世界范围内高温合金专利技术发展趋势分析图2-1全球高温合金技术领域专利申请总体趋势图  高温合金的专利技术发展较早,是特种合金领域的基础与重点技术, 1965年以前该领域年专利申请量一直维持在十件以内,技术发展缓慢,属于技术萌芽期;1965年以后,专利申请量的以较快的速度平稳增长, 2008年以来专利申请量开始连续大幅增长,而这一增长主要来自中国申请量的大幅增加。世界范围内高温合金专利申请国(地区)相关分析图2-2高温合金专利技术申请主要国家和地区统计  中国高温合金专利技术申请量达6139件(含中国台湾),超过了日美两国跃居第一,已经成为高温合金技术领域专利申请大国。图2-3 高温合金技术领域PCT申请区域对比图  中国通过PCT途径向国外申请的专利量远低于世界各国PCT申请的比例,数量仅有20件,数量很低,我国申请人基本上仅在国内申请专利,少有进军国外高温合金专利市场的行动。高温合金专利技术申请人分析图2-4全球高温合金技术领域申请人前10位对比图  排名前10位的申请人中半数为日本申请人,其次为中国申请人和美国申请人,虽然美国申请人数量相比较少但其单个申请人拥有的专利申请量最多,分列第1、2位,这两家公司拥有大量的基础专利,是高温合金技术领域研发的领跑者,拥有多位重量级科研人员,其研究范围比较广泛,专利积累量多,技术较为成熟。  国内从事高温合金材料研发的单位主要为大型专业研究院及综合性大学,以中国科学院金属研究所、北京科技大学、中南大学和北京有色金属研究总院等科研院所为主体的高端高温合金材料的生产研发基地。我国目前航空和其他工业部门使用的各种一般高温合金均可在国内生产供应。

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  • 聚偏氟乙烯制备专利分析统计

    发布时间:2015/06/15 作者:钱晓燕

    聚偏氟乙烯(Pvinylidene fluride,简称PVDF),是指偏氟乙烯(VDF)均聚物或VDF与其它少量含氟乙烯基单体的共聚物,是一种优质的含氟聚合物,兼具含氟树脂和通用树脂的特性,有着非常优良的综合性能,具有比一般氟树脂更高的机械强度和耐化学腐蚀、耐高温、耐氧化、耐气候、耐紫外线、耐辐射等优良性能。目前PVDF树脂主要应用在石油化工、电子电气、氟碳涂料等三大领域,是一种理想的高分子材料,其制备、生产也是近年来研究和发展的热点。  PVDF树脂的主要合成方法包括乳液聚合、悬浮聚合、溶液聚合及超临界聚合,而乳液聚合和悬浮聚合是主要的工业化生产手段。  乳液聚合法优点是在较高温度下聚合,聚合速率快,对于直接应用胶乳的场合,如水乳漆、粘结剂等,宜采用乳液聚合;但缺点是生产成本较悬浮法高,在需要固体聚合物时,乳液需经凝聚、洗涤、脱水、干燥等工序。悬浮聚合法优点是聚合物粒子上吸附的分散剂量少,较容易脱除,产物纯度高,此外其后处理工序简单,生产成本较低,粒状树脂可直接用来加工;其缺点是聚合速率慢,生产效率低,聚合过程较难控制。综合看,两种聚合方法各有利弊,可以根据PVDF产品的要求、生产条件选择合适的聚合方法。另外,随着加工方法的不断完善,其应用范围将越来越广泛。目前,我国PVDF树脂生产企业较少,主要是上海三爱富新材料股份有限公司、浙江省化工科技集团等,产量远远不能满足国内实际生产的需求,因此,其开发利用前景广阔。  下面就PVDF的专利技术和应用进行探讨:  借助于CNIPR专利信息服务平台,共检索到PVDF相关专利5450项,其中美国、日本、德国、法国等在该领域均较活跃且进行了大量的专利布局。由上图专利统计数据看出,日本有关聚偏氟乙烯合成的专利较多。  PVDF树脂首先由美国Pennwalt公司1961年商品化,生产技术在国外20世纪70年代已基本成熟,目前PVDF树脂主要的生产公司包括Atofina Chemicals、Solvay、KUREHA等公司,其具体专利情况如下表1。  表1 专利阅览表  我国虽然从20世纪60年代初也开始PVDF树脂的研发工作,但进展缓慢、生产装置配套不完善。但随着我国国民经济的快速发展,对PVDF树脂的需求量将越来越大,人们在扩大生产能力的前提下,可以借鉴表1中专利技术方案,加快新型生产工艺的开发和应用,以满足不断增长的需求。  哈尔滨理工大学在2015年1月提交了一份三层介电聚偏氟乙烯薄膜的制备方法的发明专利申请,该高介电和高力学性能的三层杂化薄膜,用改性的钛酸钡掺杂聚偏氟乙烯(PVDF),极大的提高了杂化聚偏氟乙烯的介电性能,制备的上层、底层为改性钛酸钡杂化聚偏氟乙烯层和中间层为纯聚偏氟乙烯层,极大的提高了三层杂化薄膜的介电性能和力学性能。  江苏梅兰集团以氯碱基本化工原料为基础,延伸发展氟化工、硅化工、氢化工等工业门类,形成了梅兰独特的产品相互配套、市场自我调节、规模协调发展的产业结构链,为振兴民族化工,挑战国际化工、贡献国民经济做出了积极的努力。企业在转型升级的过程中可以积极寻求与高校产学研相结合的模式,目前聚偏氟乙烯(PVDF)的专利申请主要集中在大专院校,企业应尽早实现以市场为主导进行科技成果转化。

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  • 粉末冶金简报

    发布时间:2015/01/05

    粉末冶金是制取金属粉末或非金属粉末的混合物作为原料,经过成形和烧结,制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。目前,粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域。  粉末冶金技术的特点:  1、粉末冶金技术以独特的生产工艺可以生产出具有优异电学、光学、磁学和力学性能的材料和复杂零件;  2、粉末冶金易于实现多种类型的复合,充分发挥原材料各自的特性,适合大规模低成本的工业生产;  3、粉末冶金能够合理利用废钢、尾矿,有利于资源重复利用,起到节能环保的作用。  对粉末冶金的相关中国专利进行检索发现,专利申请量已达4927件,其中发明申请3971件,实用新型956件。  从专利申请情况来看  粉末冶金专利申请整体一直在稳步上升,尤其在2010年至2012年飞速增长,从侧面表明,粉末冶金受到众多企业和科研单位的高度关注。  从技术构成来看  粉末冶金专利技术构成涉及:制粉、粉末本身、设备、成形、烧结。其中关于金属粉末或含非金属的混合物如何制取的专利申请比例达到51%。  从专利申请人来看  专利申请人前十位中,只有一位是个人申请,两位是公司申请,其余都是科研机构申请。值得注意的是,前十位的申请量占申请总量的比重并不高,说明了目前中国的粉末冶金专利布局还处于建设期,未出现技术垄断的科研机构或企业。  从法律状态来看  目前中国整体粉末冶金专利中授权专利2086件,在审专利1423件,失效专利1418件。申请人第一名的北京科技大学拥有有效专利42件,失效56件,在审24件。而专利申请人前十位中的唯一一位个人申请人王惠民,38件申请专利全部失效,当中不乏有已授权但由于未缴年费导致失效的专利。  相信随着时间的推移,粉末冶金的技术会有较大的突破,越来越优异的新材料将会不断涌现出来。

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  • 等速驱动轴简报

    发布时间:2015/01/05

    等速驱动轴(万向节)是轿车传动系统中的重要部件,其作用是将发动机的动力从变速器传递到汽车的驱动轮,满足轿车传动轴外端转角的要求;将发动机的动力平稳、可靠的传递给车轮;补偿轿车内端悬架的跳动,驱动轿车高速行驶。  随着我国汽车业的高速发展,带动我国汽车等速驱动轴需求持续大幅增长。2007年中国汽车等速驱动轴的需求已经突破992万根,产值达到了45亿元。2008年汽车销量达到938万辆,而作为汽车零部件的汽车等速驱动轴需求量也接近1900万套,产值达到54亿元。到了2010年我国汽车等速驱动轴总销售额已达87亿元。2011年我国汽车等速驱动轴产量达到3800万套以上。  但同时大型外资企业凭借着技术和品牌优势,占据着汽车等速驱动轴市场大部分份额,并且进行着充分的专利布局。国内企业迫于竞争压力,也不断加大技术研发,促使产品转型升级。  国内专利申请分布极不平衡,主要集中在沿海经济发达地区。国外企业也同样在沿海经济发达地区投资布局,相互之间竞争激烈。  通过对专利进行技术分支和功效分类,可以看到目前半轴式、球笼式、销插式三种等速驱动轴都有着不同程度的实际应用,主要功效集中在提高运转效率。  在产品差异化方面,国外优秀企业NTN株式会社和GKN集团更加趋向于轻型化、小型化等速驱动轴的研究,希望以更小的生产成本提供更高的优秀性能。

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  • 走近石墨烯

    发布时间:2015/06/28 作者:陆紫娟

    随着智能手机向大尺寸屏幕、高分辨率、轻薄机身演进,作为影响用户体验效果的重要因素--手机电池的续航能力和充电速度,正成为各大手机厂商提升竞争力的重点。目前市场上主流手机都是采用锂离子电池,锂离子电池是一种高能量密度的电池,是目前主流手机普遍采用的电池技术,而本文主要介绍一种新能源电池--石墨烯电池。石墨烯电池是利用锂离子能够在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出的一种新能源电池。本文我们就石墨烯这一神奇新材料的专利申请情况探讨其技术的发展。  什么是石墨烯?石墨烯是碳原子以sp2杂化连接的单原子层构成的二维原子晶体,其基本结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环结构,其特殊的结构使其拥有许多奇特而优异的性能:一是其具有强度和硬度最高的晶体结构;二是具有最高的迁移率;三是其热导率是金刚石的3倍;四是具有优异的光学性能。基于这些特性,石墨烯在众多传统产业和战略性新兴产业中有巨大的应用前景,比如最近很热门的石墨烯储能器件和石墨烯触摸屏。石墨烯原子结构石墨烯扫描电镜图  通过在CNIPR上检索,全球关于石墨烯专利申请达21886件,我国在石墨烯领域的科研实力处于领先地位,专利申请量已达到全球总数的一半以上。从IPC技术构成来看,石墨烯的制备专利相比最多,共计4075件,占专利总量的24.8%。制约石墨烯大规模商用的主要因素是批量化生产,目前石墨烯主要的制备方法为物理法和化学法,物理法主要包括微机械剥离法,外延生长法等,物理法制备的石墨烯虽缺陷较少,但受限于设备和工艺,效率很低,成本较高,不易规模化制备;化学法通常包括热还原氧化石墨法,还原剂还原氧化石墨法等。而通过氧化石墨热膨胀法可大规模制备功能化石墨烯,且在储能领域有较好的应用前景,被人们认为是大规模制备石墨烯的战略起点。  在石墨烯制备技术上,中科院专利申请最多,其中中科院宁波材料所从2008年即开始研究规模化石墨烯的生产方法,其技术演进可以简单描述如下:年份专利号名称有益效果2009CN200910099595.X一种石墨烯的溶液相制备方法采用溶液相法制备石墨烯,所得石墨烯具有超大面积,且石墨烯尺寸可控,石墨烯溶胶浓度高,稳定性好;工艺简单、低成本、适合大规模生产。2010CN201010273989.5高比表面积石墨烯的超低温热膨胀制备方法采用氧化石墨热膨胀法制备石墨烯,解决了在先技术制得的石墨烯的比表面积较低问题。方法简单易行,适合大规模生产。2010CN201010514807.9一种石墨烯的制备方法一种石墨烯的溶液相制备方法,所得石墨烯质量和纯度较高、结构缺陷少,导电性提高。2011CN201110108756.4一种石墨烯的制备方法制备工艺简单、反应条件温和,低氧化程度,无需还原,相比现有技术,产物结构显著提高。2012CN201210302461.5氮掺杂石墨烯的制备方法及其应用石墨烯掺杂后能带结构发生调整,扩大石墨烯的应用范围,如作为超级电容器的电极材料,该发明解决已有技术需要较高温度带来的推广局限。2012CN201210367072.0一种多孔石墨烯的制备方法通过对石墨烯进行化学修饰和活化的研究提高石墨烯的应用范围,通过在石墨烯层片中制造一些具有纳米尺寸的孔洞,从而使石墨烯具有较高的比表面积和传质效应,该发明提供一种孔径较大的多孔石墨烯制备方法。2012CN201210439559.5一种石墨烯/碳复合材料的制备方法本发明介绍了一种用于超级电容器的石墨烯电极材料的制备,通过石墨烯与聚苯胺聚合,充分发挥两者的协同效应,具有良好的容量性能及循环性能。2012CN201210560251.6石墨烯及其制备方法、超级电容器该发明进一步对石墨烯进行改性,使其比表面积与理论可达到的比表面积差距缩小,提高振实密度。并给出采用上述中孔石墨烯的超级电容器的制备方法,该超级电容器可以用于电动汽车、电子产品等领域。2013CN201310286959.1一种多孔石墨烯及其制备方法、超级电容器该发明解决现有技术采用强碱对氧化石墨烯进行刻蚀产生丰富的孔结构,由此产生的振实密度低问题,提供一种具有中孔和大孔结构的石墨烯,提高石墨烯在储能领域的商业化应用。2013CN201310304284.9一种多孔石墨烯纳米带及其制备方法与应用石墨烯纳米带是随着石墨烯的研究不断加深研究出来的材料,由于其特殊结构和导电性被预期可用来发展更薄、导电速度更快的电子元件或晶体管、可用来制造光板甚至太阳能电池。本发明解决现有技术制得的纳米带尺寸小,且难以清洗问题。2013CN201310309672.6石墨烯卷的制备方法作为一种新型的石墨烯材料,因其特殊的拓扑结构,在超级电容器、储氢材料、催化、传感器和纳米电子器件具有广泛的应用前景。本发明在现有技术基础上,解决了产率低且操作复杂问题,且制备品结构完整,质量较好。2013CN201310672420X纳米片状MnO2-石墨烯复合材料、其制备方法及超级电容器该发明解决现有石墨烯与二氧化锰复合来制备超级电容器的问题—由于二者难以分布均匀,导致超级电容器性能不佳,比热容低。2014CN201410277206.9石墨烯分散液及制备石墨烯材料粉体的方法本发明解决使用氧化-还原法制备石墨烯材料时,使用水作为溶剂或载体,此时石墨烯水性浆料需要干燥,但干燥会使石墨烯材料板结或团聚等问题,影响其制备。2014CN201410281688.5一种石墨烯材料粉体及制备方法本发明提供一种在溶剂中易分散,利于在下游产品中应用的石墨烯材料制备方法。2014CN201410555097.2一种石墨烯的转移方法发明采用化学气相沉积法(CVD)制备石墨烯,解决现有石墨烯转移到目标基体上容易生成杂质和缺陷,且过程复杂等问题。2014CN201410781686.2一种石墨烯的制备方法及石墨烯提供一种不使用强酸和氧化剂的石墨烯制备方法,对环境污染小。2014CN201410837306.2氮磷共掺杂石墨烯的制备方法该发明解决现有技术中通过化学气相沉积法和离子注入法进行掺杂原子石墨烯的制备,对设备和技术要求严苛且成本高的问题。2015CN201510057842.5一种石墨烯的制备方法本发明使用新的制备石墨烯方法——催化活化法,以生物质材料为碳源,利用其表面丰富的官 能团物理吸附或离子交换金属离子,与造影剂结合,在高温惰性气氛下碳化,制得石墨烯。2015CN201510061527.X一种石墨烯的制备方法本发明使用催化活化法制备石墨烯,解决现有技术制备的石墨烯三位结构不可控问题。  由上表可见,中科院宁波材料所在石墨烯制备领域近两年在方法上不断取得突破,由最初的溶液相法到超低温热膨胀法,到氧化-还原法的不断改进,再到今年推出的催化活化法,石墨烯的制备精度和效率不断增加,石墨烯的成本也从5000元每克的高位降到3元每克,促使石墨烯的产业化进程不断向前推进。同时随着石墨烯研究的不断加深,相关的石墨烯材料如石墨烯卷、石墨烯纳米带、石墨烯复合材料、掺杂石墨烯逐渐发挥出其优异的特性,可应用于超级电容器、太阳能电池等领域中。石墨烯的应用范围也越来越广,通过专利检索,在中科院有关石墨烯的专利申请中,其技术分类主要是为电极、半导体或固体器件或其部件的制造、电化学传感器、太阳能电池、电容器的制造、触摸屏等。  更确切地说,石墨烯被广泛应用在锂离子电池负极材料的制备中,如今年2月份由中科院合肥物质科学研究院研发的"一种纳米复合材料及其制备方法和锂离子电池",其纳米复合材料由上下聚苯胺纳米层、中间的TiO2/氧化石墨烯复合层构成,取代传统的碳材料、锡基材料、硅基材料等作为锂离子电池负极材料,从而有效解决材料循环稳定性下降、比容量不高、电子导电率低等问题。"石墨烯器件的制作方法"给出石墨烯在半导体器件方面的应用,为基于石墨烯的电子器件在下一代纳米电子器件领域中的应用,如发光二极管、太阳能电池和纳米发电机等,解决了现有技术中采用半导体硅作衬底的限制问题。"一种电容触摸屏"则公开了一种基于石墨烯薄膜的电容触摸屏技术,具有电路图案结构简单,加工要求低,成品率高,可实现真实多点触控效果等优点。  据悉今年3月2日,重庆墨希科技有限公司与嘉乐派(影驰)科技有限公司联合发布的全球首批3万部石墨烯手机就采用了由中国科学院重庆绿色智能技术研究院和中国科学院宁波材料技术与工程研究所开发的石墨烯电池、触摸屏和导热膜,其触控性能、待机时间、导热性能都得到了提高。中科院重庆绿色智能技术研究院的科技工作者在展示可弯折的石墨烯触摸屏手机  除了手机,石墨烯在储能、复合材料等领域的产业化也将进入规模化阶段,但作为新材料行业,石墨烯什么时候能实现最终的突破,现在还言之尚早,我国关于石墨烯的专利申请量普遍高于国外专利申请量,但原始的专利或者更有价值的专利仍多被国外企业占有,套用因石墨烯而获得诺贝尔奖的康斯坦丁·诺沃肖洛夫所说的,石墨烯 "前途是光明的、道路是曲折的"。

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  • 空气检测仪百花齐放的智能家居

    发布时间:2015/05/28 作者:陆紫娟

    上一期,我们以柴静的《穹顶之下》为序,引出了新能源开发--光伏产业的相关专利分析,本期,我们从另一个角度探讨空气检测设备在环保呼声日益高涨大背景下的发展状况。  作为环境污染治理中不可或缺的一只新气力,环境监测仪器行业承担着不可或缺的作用,环境监测又包括污水、空气、泥土等。本篇将着重对我国空气检测设备做专利分析。  空气检测是指对存在于空气中的污染物质进行定点、连续或定时的采样和测量,包括室内和室外空气检测。随着人们环保观念的增强和追求更健康居住环境观念的提升,室内空气检测与治理成为一项集创新、智能、多功能为一体的新兴产业,市场潜力巨大。  在CNIPR平台通过关键词和IPC分类号对国内专利进行检索,通过初步筛选后,以5215件专利为分析对象,其中外观设计262条,主要为空气质量检测器和空气洁净机的外观设计;实用新型1951条,发明专利2833条。  以青岛海尔智能家电科技有限公司的2014年10月申请的"智能甲醛检测仪"外观设计专利为例,该专利披露的产品外观如下,通过海尔集团官方网站检索,尚未发现此形状的产品,但不能否认下一款智能甲醛检测仪会否采用此外观设计。  "带气体检测功能的遥控器"则公布了一种可以检测空气中待检测气体浓度的气体检测装置,其中一实例则为测甲醛装置。其原理是在该遥控器内部包含主处理单元和气体检测装置,气体检测装置则由气体传感器、数据处理单元和数据显示单元组成,由传感器感应待检测气体如甲醛的浓度,由数据处理单元对气体浓度原始信号进行处理,再由数据显示单元进行结果的显示。若甲醛浓度超标,除了显示数据外还发出报警音,此时用户可手动控制空调运行除甲醛模式。  在海尔官方网站上我们发现一款甲醛检测仪--"醛知道",该产品于年初问世,其通过甲醛检测装置测试并将数据显示在液晶屏上,实时查看当前环境下的甲醛值、空气干湿度和温度,并可通过"醛知道"手机APP实时查看家中甲醛含量值,此外"醛知道"还可充当远程空调遥控器功能,通过手机APP遥控家中除甲醛空调改善家中环境。该监测仪与专利公开的产品相比有其共同之处,即都是充当了遥控器功能,且其内部含有气体检测装置。  近日天津大学学生团队研发出一款检测室内空气质量的仪器"云管家",并获得2项国家发明专利:"一种能控制室内空气品质的空调机组/器控制器及系统"和"基于供电网络传输的空气品质检测数据采集器及采集器系统"。该仪器能检测多种空气指标,如二氧化碳、甲醛、PM2.5、湿温度等,改变了市面上产品测量参数单一、测量空间局限、测量结果不人性化等问题,空调机组/器控制器及系统由传感器组、模数转换器、单片机、中心计算机和显示屏构成,其无线通信方式目前采用蓝牙技术,但也可以采用wifi或电力网络桥联结,该专利产品还可根据工作人员反馈输入的控制信号(偏冷偏热)和内在的空气品质算法程序判断室内环境品质,并输出控制信号控制室内的照明和新风等空调系统的设备运行情况,以实现人体感觉舒适的最优化,真正实现智能家居。  由专利申请人构成分析来看,国内涉足空气检测仪的企业、院校和个人很多,专利申请并不集中,这个正在兴起的产业,不断吸引研发力量的进入,相信不久之后,多功能的空气质量检测仪将成为一种趋势,更智能、更玲珑甚至让人感觉不到其存在的智能家居将渗入每一户爱家的人家。

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