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淺析非晶合金及其應用專利申請
1970年01月01日 08:00 變壓器產(chǎn)業(yè)網(wǎng)

  非晶態(tài)合金是上世紀七十年代問世的新金屬材料,它是利用超冷技術即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,并廣泛應用于通訊、電子、電力等工業(yè)領域。本文中,筆者在外文專利數(shù)據(jù)庫(VEN)對非晶合金及其制品進行專利檢索,檢索時間截至2013年12月31日,共獲得與非晶合金相關的專利申請1991件。

  目前,由于非晶合金的組分設計以及作為儲氫合金或變壓器材料的應用是非晶合金研究的重要方面,因此,本文將對這些方面進行重點分析。從非晶合金專利申請的數(shù)量和時間來看,非晶合金組分的研究從2001年開始一直保持在較高的專利申請量,并且還呈穩(wěn)步提高的態(tài)勢,這說明業(yè)界對于非晶合金的應用優(yōu)勢具有一定的認識。不過,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。

  此外,從非晶合金的專利申請的變化可以看出,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上較為困難。然而,非晶合金作為變壓器應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)。筆者認為,非晶合金作為變壓器材料,盡管現(xiàn)有制備方法對其生產(chǎn)存在一定的限制,但是這種限制正在不斷被突破。

  從主要申請人來看,目前,在國外積極投入到非晶研究和應用的公司主要有美國的霍尼韋爾公司、日本日立公司和NEC公司以及韓國POSCO公司。

  美國霍尼韋爾公司的非晶技術曾占據(jù)世界地位。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、物力和財力,以研發(fā)能實現(xiàn)工業(yè)化大生產(chǎn)的熔體快淬工藝技術(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專利申請。從專利申請量來看,該公司近幾年在非晶方面開展的研究并非該領域研發(fā)熱點,而是把更多的精力投入到了非晶的變壓器應用方面。

  日本的日立公司于2003年以5000萬美元收購了美國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,日立公司正計劃再投資4200萬美元,把非晶態(tài)合金材料的生產(chǎn)能力由目前的2.2萬噸提高到5.2萬噸,新工廠預計在今年初完成投產(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)和應用的世界知名公司。從日立公司在2001年至2013年之間的專利申請量可以看出,該公司在非晶方面的研究一直非常活躍,同時,也積極投入到非晶變壓器的應用研究。

  日本的NEC公司作為一家跨國信息技術公司,是非晶領域的后起之秀。NEC公司不僅積極開發(fā)新型的非晶材料,還不斷地在變壓器領域進行研發(fā),這從NEC公司在2001年至2013年之間的專利申請量可以看出來。

  韓國POSCO公司作為有一定歷史的鋼鐵企業(yè),除了進行傳統(tǒng)的鋼鐵相關技術研究之外,還積極開發(fā)新的合金材料。從POSCO公司在2001年至2013年之間的專利申請量可以看出,該公司正努力開展非晶方面的研究,尤其是在非晶合金的組分方面已經(jīng)展開專利布局。

  筆者認為,對于國內(nèi)相關企業(yè)來說,一方面可以積極與國外非晶企業(yè)合作,另一方面,還應加大資金、技術和人才的投入,尋找技術突破口,研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的非晶合金。

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