7000系铝合金中国专利分析

7000系铝合金中国专利分析

作者：涂洵

来源：《中国科技博览》2017年第36期

[摘要]本文从多个方面对7000系铝合金在中国的专利进行分析，希望为本领域技术人员了解7000系铝合金专利技术发展状况提供参考。

[关键词]7000系铝合金专利分析

中图分类号：TG166.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）36-0123-01

1.引言

7000系铝合金在航空航天、交通运输设备、热交换器等领域的应用越来越普遍。专利分析有助于了解行业发展趋势，本文对7000系铝合金在中国申请的专利进行了分析，以期帮助相关领域技术人员了解7000系铝合金现状以及技术趋势。

2.检索方法

本文依照IPC分类表，结合7000系铝合金成分特点，在中国专利文摘数据库对涉及7000系铝合金的发明专利进行检索、筛选，共得到相关专利894篇。

3.统计结果及分析

3.1 别分析

截止2017年6月，中国在7000系铝合金在华专利总量的占比77%；其次是日本，约占9%；再次是美国，占8%；其他国家申请量总和约6%。

3.2 申请人分析

中国铝合金产业规模大、专利申请量大、申请人多，选取了申请量占国内前15名的申请人，见下表1。其中，前15的国内申请人申请总量是192件，占国内申请人的比例是27.8%。其中企业9家，科研院所6家，即企业仍然是研发主体。结合2016年度中国铝工业百强企业名单来看，中国铝工业百强企业中前20强进入专利申请量前15名的不足1/2，表明国内大企业在7000系铝合金上的专利保护意识、科研实力有待提高。

日本是传统的金属材料研究强国。本文统计了7000系铝合金领域日本申请人的前5名（见表2），可以看出日本在7000系铝合金领域的研发主体基本上都是企业，最大的申请量来自于神户制钢所。

美国在材料领域一直处于领先水平。本文统计了7000系铝合金领域美国申请人的前5名（见表3），从表3可知美国在7000系铝合金的研发主体基本上也是企业，最大的申请量来自于美铝公司（ALCOA）。尽管美铝公司在7000系铝合金的申请数量上不如日本的神户制钢所，但其专利保护范围很大，而且“7000系铝合金的发展至今约70年的发展历程，大致可以分为五个阶段，而以美国铝业公司（ALCOA）为首的国际超大型铝加工企业一直引领着各个阶段的发展前沿”[1]。

3.3 发展趋势分析

专利库中有一项“同族被引证次数”，其能间接反映某一专利的重要程度。本文围绕7000系铝合金选取了“同族被引证次数”前100篇的专利，进一步分析发展趋势。

（1）用途多样化

从这些专利来看7000系铝合金在航空航天领域应用的比例很高，这与当前7000 系铝合金一直广泛被用作航空航天领域的结构材料的趋势的一致的。利用7000 系铝合金密度低、强度高、韧性和耐腐蚀性较好的特点，将其用到轨道列车、汽车用部件、体育用品、武器弹药领域也是一个明显的趋势。未来随着7000 系铝合金强度高、韧性和耐腐蚀性性能不断改善，其用途也将更广泛。

（2）结构复杂化

近些年来飞机逐渐朝着大型化方向发展，倾向于采用大型高性能整体结构件。在其他领域为了减重增效、降低成本、提高可靠性和延长寿命也期望获得规格更大、整体性更强的铝合金结构件。CN01822516公开了尺寸在4-8英寸或更大时获得屈服强度提高、断裂韧性好、耐应力腐蚀性能优异、淬火敏感性显著降低的铝合金及其方法。CN201010189618提供制备厚度为500mm～600mm的大规格铝合金铸锭制造方法。

（3）产品精细化

成分控制是改善铝合金组织结构、提高机械性能的手段，常见的是加入微合金化元素、稀土元素来实现晶粒细化、强度和塑性提高。随着复合材料的发展，7000系铝合金也尝试通过外界引入或者原位生成增强相。CN200710190080采用混合盐反应法生产增强颗粒。

CN201110095218选择混合盐原位反应生成TiB2颗粒增强相。

（4）成本节约化

在当前市场经济环境下，降本增效成为铝合金产业关注的重点。7000系铝合金含有较多的合金元素，而合金元素的种类、数量必然影响到最终的生产成本。从成分上看，未来为了进一步降本增效可以严格控制常规合金元素的含量、比例，还可以尝试以低价格元素替代高价格

元素。从工艺上看，随着对铝合金强化机理的不断深入，可以尝试从热处理工艺上做进一步的优化。

4.结论及建议

（1）行业重点企业的生产经营规模要与知识产权意识相匹配，使研发与效益互相促进。

（2）国内申请人在7000系铝合金上的核心专利不多、产品竞争力整体不强，需要紧盯国外最新科研成果，研究基础理论，积极吸收、转化、创新。

（3）铝合金企业应该结合自身情况，围绕用途多样化、结构复杂化、产品精细化、成本节约化开展针对性的7000系铝合金技术创新。

参考文献

[1] 国家发展和改革委员会高技术产业司-中国材料研究学会.中国新材料产业发展报告2009[M].北京：化学工业出版社，2010.