浅析非晶合金及其应用专利申请

 非晶态合金是上世纪七十年代问世的新金属材料，它是利用超冷技术即106/秒的冷却速度使液态金属快速凝固而成。由于非晶合金具有高导磁率、高电阻率、高磁感、耐腐蚀等优异特性，因此受到业内的追捧，并广泛应用于通讯、电子、电力等工业领域。本文中，笔者在外文专利数据库(VEN)对非晶合金及其制品进行专利检索，检索时间截至2013年12月31日，共获得与非晶合金相关的专利申请1991件。

目前，由于非晶合金的组分设计以及作为储氢合金或变压器材料的应用是非晶合金研究的重要方面，因此，本文将对这些方面进行重点分析。从非晶合金专利申请的数量和时间来看，非晶合金组分的研究从2001年开始一直保持在较高的专利申请量，并且还呈稳步提高的态势，这说明业界对于非晶合金的应用优势具有一定的认识。不过，非晶合金作为一种新型的金属合金，尽管其在环保和节能方面具有广阔的应用前景，但由于形成非晶合金的制备方法的特殊性，尤其是依靠现有的制备方法在获得非晶合金形态以及尺寸方面都存在很大的限制，因此非晶合金组分的研究还有待加强。

此外，从非晶合金的专利申请的变化可以看出，研发主体要想利用现有的制备方法获得大块非晶合金可能在技术上较为困难。然而，非晶合金作为变压器应用的研究却一直受到了各方的重视，并且其研究成果也处在稳定状态。笔者认为，非晶合金作为变压器材料，尽管现有制备方法对其生产存在一定的限制，但是这种限制正在不断被突破。

从主要申请人来看，目前，在国外积极投入到非晶研究和应用的公司主要有美国的霍尼韦尔公司、日本日立公司和NEC公司以及韩国POSCO公司。

美国霍尼韦尔公司的非晶技术曾占据世界领先地位。为了研发、生产出高饱和磁感、低损耗的铁基非晶态合金材料，用以替代硅钢制造配电变压器的材料，该公司先后投入大量的人力、物力和财力，以研发能实现工业化大生产的熔体快淬工艺技术(平板流)及合金材料。此外，霍尼韦尔公司在2001年至2013年之间提交了一些相关专利申请。从专利申请量来看，该公司近几年在非晶方面开展的研究并非该领域研发热点，而是把更多的精力投入到了非晶的变压器应用方面。

日本的日立公司于2003年以5000万美元收购了美国霍尼韦尔公司的非晶事业部，此后，该公司继续研发配电变压器铁芯用的非晶态合金材料。目前，日立公司正计划再投资4200万美元，把非晶态合金材料的生产能力由目前的2.2万吨提高到5.2万吨，新工厂预计在今年初完成投产。据了解，日本日立公司已成为非晶态合金材料和纳米晶软磁合金材料研发、生产和应用的世界知名公司。从日立公司在2001年至2013年之间的专利申请量可以看出，该公司在非晶方面的研究一直非常活跃，同时，也积极投入到非晶变压器的应用研究。

日本的NEC公司作为一家跨国信息技术公司，是非晶领域的后起之秀。NEC公司不仅积极开发新型的非晶材料，还不断地在变压器领域进行研发，这从NEC公司在2001年至2013年之间的专利申请量可以看出来。

韩国POSCO公司作为有一定历史的钢铁企业，除了进行传统的钢铁相关技术研究之外，还积极开发新的合金材料。从POSCO公司在2001年至2013年之间的专利申请量可以看出，该公司正努力开展非晶方面的研究，尤其是在非晶合金的组分方面已经展开专利布局。

笔者认为，对于国内相关企业来说，一方面可以积极与国外非晶企业合作，另一方面，还应加大资金、技术和人才的投入，寻找技术突破口，研发具有自主知识产权的非晶合金。