非晶態(tài)合金是上世紀(jì)七十年代問(wèn)世的新金屬材料,它是利用超冷技術(shù)即106/秒的冷卻速度使液態(tài)金屬快速凝固而成。由于非晶合金具有高導(dǎo)磁率、高電阻率、高磁感、耐腐蝕等優(yōu)異特性,因此受到業(yè)內(nèi)的追捧,并廣泛應(yīng)用于通訊、電子、電力等工業(yè)領(lǐng)域。本文中,筆者在外文專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)(VEN)對(duì)非晶合金及其制品進(jìn)行專(zhuān)利檢索,檢索時(shí)間截至2013年12月31日,共獲得與非晶合金相關(guān)的專(zhuān)利申請(qǐng)1991件。
目前,由于非晶合金的組分設(shè)計(jì)以及作為儲(chǔ)氫合金或變壓器材料的應(yīng)用是非晶合金研究的重要方面,因此,本文將對(duì)這些方面進(jìn)行重點(diǎn)分析。從非晶合金專(zhuān)利申請(qǐng)的數(shù)量和時(shí)間來(lái)看,非晶合金組分的研究從2001年開(kāi)始一直保持在較高的專(zhuān)利申請(qǐng)量,并且還呈穩(wěn)步提高的態(tài)勢(shì),這說(shuō)明業(yè)界對(duì)于非晶合金的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)具有一定的認(rèn)識(shí)。不過(guò),非晶合金作為一種新型的金屬合金,盡管其在環(huán)保和節(jié)能方面具有廣闊的應(yīng)用前景,但由于形成非晶合金的制備方法的特殊性,尤其是依靠現(xiàn)有的制備方法在獲得非晶合金形態(tài)以及尺寸方面都存在很大的限制,因此非晶合金組分的研究還有待加強(qiáng)。
此外,從非晶合金的專(zhuān)利申請(qǐng)的變化可以看出,研發(fā)主體要想利用現(xiàn)有的制備方法獲得大塊非晶合金可能在技術(shù)上較為困難。然而,非晶合金作為變壓器應(yīng)用的研究卻一直受到了各方的重視,并且其研究成果也處在穩(wěn)定狀態(tài)。筆者認(rèn)為,非晶合金作為變壓器材料,盡管現(xiàn)有制備方法對(duì)其生產(chǎn)存在一定的限制,但是這種限制正在不斷被突破。
從主要申請(qǐng)人來(lái)看,目前,在國(guó)外積極投入到非晶研究和應(yīng)用的公司主要有美國(guó)的霍尼韋爾公司、日本日立公司和NEC公司以及韓國(guó)POSCO公司。
美國(guó)霍尼韋爾公司的非晶技術(shù)曾占據(jù)世界領(lǐng)先地位。為了研發(fā)、生產(chǎn)出高飽和磁感、低損耗的鐵基非晶態(tài)合金材料,用以替代硅鋼制造配電變壓器的材料,該公司先后投入大量的人力、物力和財(cái)力,以研發(fā)能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大生產(chǎn)的熔體快淬工藝技術(shù)(平板流)及合金材料。此外,霍尼韋爾公司在2001年至2013年之間提交了一些相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)。從專(zhuān)利申請(qǐng)量來(lái)看,該公司近幾年在非晶方面開(kāi)展的研究并非該領(lǐng)域研發(fā)熱點(diǎn),而是把更多的精力投入到了非晶的變壓器應(yīng)用方面。
日本的日立公司于2003年以5000萬(wàn)美元收購(gòu)了美國(guó)霍尼韋爾公司的非晶事業(yè)部,此后,該公司繼續(xù)研發(fā)配電變壓器鐵芯用的非晶態(tài)合金材料。目前,日立公司正計(jì)劃再投資4200萬(wàn)美元,把非晶態(tài)合金材料的生產(chǎn)能力由目前的2.2萬(wàn)噸提高到5.2萬(wàn)噸,新工廠預(yù)計(jì)在今年初完成投產(chǎn)。據(jù)了解,日本日立公司已成為非晶態(tài)合金材料和納米晶軟磁合金材料研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用的世界知名公司。從日立公司在2001年至2013年之間的專(zhuān)利申請(qǐng)量可以看出,該公司在非晶方面的研究一直非?;钴S,同時(shí),也積極投入到非晶變壓器的應(yīng)用研究。
日本的NEC公司作為一家跨國(guó)信息技術(shù)公司,是非晶領(lǐng)域的后起之秀。NEC公司不僅積極開(kāi)發(fā)新型的非晶材料,還不斷地在變壓器領(lǐng)域進(jìn)行研發(fā),這從NEC公司在2001年至2013年之間的專(zhuān)利申請(qǐng)量可以看出來(lái)。
韓國(guó)POSCO公司作為有一定歷史的鋼鐵企業(yè),除了進(jìn)行傳統(tǒng)的鋼鐵相關(guān)技術(shù)研究之外,還積極開(kāi)發(fā)新的合金材料。從POSCO公司在2001年至2013年之間的專(zhuān)利申請(qǐng)量可以看出,該公司正努力開(kāi)展非晶方面的研究,尤其是在非晶合金的組分方面已經(jīng)展開(kāi)專(zhuān)利布局。
筆者認(rèn)為,對(duì)于國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)來(lái)說(shuō),一方面可以積極與國(guó)外非晶企業(yè)合作,另一方面,還應(yīng)加大資金、技術(shù)和人才的投入,尋找技術(shù)突破口,研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的非晶合金。
目前,由于非晶合金的組分設(shè)計(jì)以及作為儲(chǔ)氫合金或變壓器材料的應(yīng)用是非晶合金研究的重要方面,因此,本文將對(duì)這些方面進(jìn)行重點(diǎn)分析。從非晶合金專(zhuān)利申請(qǐng)的數(shù)量和時(shí)間來(lái)看,非晶合金組分的研究從2001年開(kāi)始一直保持在較高的專(zhuān)利申請(qǐng)量,并且還呈穩(wěn)步提高的態(tài)勢(shì),這說(shuō)明業(yè)界對(duì)于非晶合金的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)具有一定的認(rèn)識(shí)。不過(guò),非晶合金作為一種新型的金屬合金,盡管其在環(huán)保和節(jié)能方面具有廣闊的應(yīng)用前景,但由于形成非晶合金的制備方法的特殊性,尤其是依靠現(xiàn)有的制備方法在獲得非晶合金形態(tài)以及尺寸方面都存在很大的限制,因此非晶合金組分的研究還有待加強(qiáng)。
此外,從非晶合金的專(zhuān)利申請(qǐng)的變化可以看出,研發(fā)主體要想利用現(xiàn)有的制備方法獲得大塊非晶合金可能在技術(shù)上較為困難。然而,非晶合金作為變壓器應(yīng)用的研究卻一直受到了各方的重視,并且其研究成果也處在穩(wěn)定狀態(tài)。筆者認(rèn)為,非晶合金作為變壓器材料,盡管現(xiàn)有制備方法對(duì)其生產(chǎn)存在一定的限制,但是這種限制正在不斷被突破。
從主要申請(qǐng)人來(lái)看,目前,在國(guó)外積極投入到非晶研究和應(yīng)用的公司主要有美國(guó)的霍尼韋爾公司、日本日立公司和NEC公司以及韓國(guó)POSCO公司。
美國(guó)霍尼韋爾公司的非晶技術(shù)曾占據(jù)世界領(lǐng)先地位。為了研發(fā)、生產(chǎn)出高飽和磁感、低損耗的鐵基非晶態(tài)合金材料,用以替代硅鋼制造配電變壓器的材料,該公司先后投入大量的人力、物力和財(cái)力,以研發(fā)能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大生產(chǎn)的熔體快淬工藝技術(shù)(平板流)及合金材料。此外,霍尼韋爾公司在2001年至2013年之間提交了一些相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)。從專(zhuān)利申請(qǐng)量來(lái)看,該公司近幾年在非晶方面開(kāi)展的研究并非該領(lǐng)域研發(fā)熱點(diǎn),而是把更多的精力投入到了非晶的變壓器應(yīng)用方面。
日本的日立公司于2003年以5000萬(wàn)美元收購(gòu)了美國(guó)霍尼韋爾公司的非晶事業(yè)部,此后,該公司繼續(xù)研發(fā)配電變壓器鐵芯用的非晶態(tài)合金材料。目前,日立公司正計(jì)劃再投資4200萬(wàn)美元,把非晶態(tài)合金材料的生產(chǎn)能力由目前的2.2萬(wàn)噸提高到5.2萬(wàn)噸,新工廠預(yù)計(jì)在今年初完成投產(chǎn)。據(jù)了解,日本日立公司已成為非晶態(tài)合金材料和納米晶軟磁合金材料研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用的世界知名公司。從日立公司在2001年至2013年之間的專(zhuān)利申請(qǐng)量可以看出,該公司在非晶方面的研究一直非?;钴S,同時(shí),也積極投入到非晶變壓器的應(yīng)用研究。
日本的NEC公司作為一家跨國(guó)信息技術(shù)公司,是非晶領(lǐng)域的后起之秀。NEC公司不僅積極開(kāi)發(fā)新型的非晶材料,還不斷地在變壓器領(lǐng)域進(jìn)行研發(fā),這從NEC公司在2001年至2013年之間的專(zhuān)利申請(qǐng)量可以看出來(lái)。
韓國(guó)POSCO公司作為有一定歷史的鋼鐵企業(yè),除了進(jìn)行傳統(tǒng)的鋼鐵相關(guān)技術(shù)研究之外,還積極開(kāi)發(fā)新的合金材料。從POSCO公司在2001年至2013年之間的專(zhuān)利申請(qǐng)量可以看出,該公司正努力開(kāi)展非晶方面的研究,尤其是在非晶合金的組分方面已經(jīng)展開(kāi)專(zhuān)利布局。
筆者認(rèn)為,對(duì)于國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)來(lái)說(shuō),一方面可以積極與國(guó)外非晶企業(yè)合作,另一方面,還應(yīng)加大資金、技術(shù)和人才的投入,尋找技術(shù)突破口,研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的非晶合金。