第4章 需求一:SC片厚度及晶相控制
全球有关速凝甩带工艺生产技术专利申请始于1987年,通过对全球分布情况分析,可以看到中国以占比67%的申请量高居第一;日本申请量占13%,排名第二;后面依次为美国、欧洲、世界知识产权组织和韩国等。
关于烧结钕铁硼SC片厚度及晶相控制排名前十的专利申请人,均集中在日本和中国。速凝甩带工艺最早就是由日本的三德金属工业株式会社与住友特殊金属株式会社采用并获得专利权,依靠技术实现规模化生产,其地位无可撼动。而中国申请量最多的申请人是浙江大学,排名靠前的还有钢铁研究总院、沈阳中北通磁科技股份有限公司和北京中科三环高技术股份有限公司三家企业,中国的技术力量有近一半集中在高等院校及研究所。
综上,本报告在SC片厚度及晶相控制技术方面重点分析日本及中国专利。
4.1 日本专利
4.1.1 专利申请趋势
日本住友特殊金属株式会社1982年在全球首次申请了钕铁硼磁体的专利,从而开辟了钕铁硼产业的先河。1987年开始具体申请有关SC片厚度及晶相控制的专利,至1992年一直缓慢发展,1995年此技术稳步发展,到2001年快速发展,此为日本钕铁硼产业发展的鼎盛时期;2002年后受本国经济衰退的影响,日本整体申请量出现下滑,2010年后申请量又开始上升(见图1-4-1),而这是日本开始关注中国市场并积极在中国进行专利布局的结果。
4.1.2 技术功效趋势
图1-4-2至图1-4-5反映了日本在钕铁硼烧结领域有关恒流量浇注的技术分支发展趋势,可以看出关于速凝铸片直接控制厚度均匀、均匀浇注及在晶相控制和通过抑制α-Fe而改善晶相的专利申请均从1987年开始,最初的6年处于萌芽状态,年申请量很少。从1993年开始日本在四个技术分支上均有不同程度发展,之后的6年都呈现平稳发展的势头,此阶段日本大量从中国购买稀土,做好稀土储备,并且有越来越多的企业关注此领域。从2000年开始日本的钕铁硼产业蓬勃发展,相应地,几个关键技术的专利申请量都有了较大幅度提升,其中,直接控制SC片厚度的专利技术在2001年申请较多,在2010年达到峰值,当年年申请量为9件;有关均匀浇注技术的专利在2003年呈现一个较大波峰;通过抑制α-Fe而改善晶相的技术也在2010年呈现峰值,当年年申请量为8件;在恒流量浇注方面关注产品晶相的专利技术这些年来则一直平稳发展。通过专利阅读不难发现,2011年日本在中国进行了比较多的专利申请,共申请了9件有关调整辊轮水冷机构、改善辊轮均匀冷却的专利,2010年的两个峰值均是日本在华专利布局的结果。
图1-4-1 烧结钕铁硼SC片厚度及晶相控制技术日本专利申请趋势
图1-4-2 日本技术功效——厚度均匀专利申请量
图1-4-3 日本技术功效——抑制α-Fe专利申请量
图1-4-4 日本技术功效——晶相良好专利申请量
图1-4-5 日本技术功效——均匀浇注专利申请量
4.1.3 技术手段
图1-4-6为日本有关速凝工艺涉及恒流量浇注阶段及此阶段改善晶相所采用的技术手段,可以看出,其重点技术手段集中在加速冷却、研究辊轮转速及均匀冷却,其他如喷嘴、配料、水冷机构及坩埚均有不同数量的专利申请,双辊均匀冷却、中间包及研究冷却速度的专利申请虽有涉及,但申请量较少。从而可以看出其研发热点为加速冷却、调整辊轮转速及均匀冷却方面,而对中间包及冷却速度的研究不是其关注点。
图1-4-6 烧结钕铁硼SC片厚度及晶相控制技术日本专利技术手段申请量
4.1.4 技术矩阵
图1-4-7反映的是日本在SC片速凝工艺方面的技术矩阵。
图1-4-7 烧结钕铁硼SC片厚度及晶相控制技术日本专利技术功效矩阵图
从图1-4-7中可以看出,通过辊轮转速和调整辊轮结构而控制SC片厚度均匀的专利申请分别为21件和15件,通过加速冷却手段实现SC片晶相良好的专利申请为19件,这三方面的专利技术为日本的研究重点。横向来看,日本在均匀浇注方面专利申请较少;纵向上看,在调整坩埚结构及喷嘴、双辊冷却、冷却速度、改变配料的投入研发均不多。企业可以借鉴其辊轮结构及辊轮转速这些比较成熟的技术,并注意避开其技术壁垒。在坩埚结构及冷却速度技术方面投入研发,挖掘出自己的技术并做好专利储备。