金刚石专利与技术发展 挑战与机遇并存

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　　人造金刚石是一种超硬材料，它广泛应用于机械、电子、医疗器械、地质钻探、航空、航天等领域，具有广阔的应用发展前景。西方发达国家甚至把它作为一种战略资源，它的合成设备和工艺是衡量一个国家基础产业水平的重要指标。近年来，随着世界经济的逐步复苏，世界主要工业国家的经济增长明显增速，对工业金刚石的需求量也逐渐增加。

　　虽然，作为世界人造金刚石的生产和消费大国，我国拥有众多的金刚石生产厂家，但大多采用小吨位的六面顶压机进行生产，产品的产量低，品级差。近年来，随着金刚石工具的应用领域不断扩大，我国在此领域的技术水平也不断提高，显示出极大的发展空间。

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　　专利现状：基础虽弱但稳步成长

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　　1985年专利法实施以来，我国在全球范围内申请的与金刚石有关的专利累计不到800件，而国外金刚石行业则已取得了1.1万多项专利。立方氮化硼(CBN)是硬度仅次于金刚石的一种人工合成无机晶体材料，广泛地用于机械加工工业，作用与金刚石类似。各工业发达国家都把CBN作为达到高效率、节约能源、超精密和操作自动化加工等目的的重要材料加以发展。国外自80年代以来，在CBN的制备技术工艺及其应用方面取得了大量专利，尤其是在高品级立方氮化硼单晶及其制品的生产技术和工艺方面取得的专利较多。我国在1985至2003年间共取得的全球范围内的CBN专利，只是国外专利数量的2.6%。

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　　尽管如此，从我国金刚石专利申请的总体情况看，形势还是比较乐观的。如，从专利构成来看，大部分为发明专利，这说明其技术含量相对较高。

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　　从研究方向来看，以研究金刚石制品工艺及使用金刚石获得的特殊物理化学效果的居多，并且集中在对锯片、钻头和金刚石厚膜、薄膜的生产工艺方向，其次为金刚石的生产工艺及设备研究、金刚石生产的原辅材料研究和金刚石的分选提纯工艺研究，这说明研究领域较为集中，有利于在某一领域取得突破性成功。

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　　从专利申请量来看，1995年之前，国内企业申请的中国专利数量逐年递增，1995年达到高峰之后略有下降，但每年的申请量相对稳定，从一个侧面反映了我国金刚石行业的日益成熟。

　　从专利申请的操作方式来看，将近一半的专利申请采用了委托专利事务所代办的方式，此举在一定程度上保证了我国金刚石行业专利申请文件的质量，标志着我国金刚石行业专利申请和保护正在逐步走向专业化、规范化。

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　　技术比较：差距虽大而空间也大

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　　我国在金刚石的合成技术装备、高品级金刚石单晶合成技术与工艺、高质量金刚石制品、金刚石膜、纳米金刚石、金刚石的分选与检测等方面都存在着不足，同时也存在着巨大的专利发展空间。

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　　目前，国外已普遍采用两面顶压机来合成金刚石，在两面顶压机设备和工艺方面拥有许多专利，其高品级金刚石的市场占有率也较高，基本上控制了高端产品的国际市场。而我国在这方面还处于发展阶段，在工艺技术方面也存在着许多不足，与发达国家之间存在着相当大的差距。

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　　在高品级金刚石的生产方面，我国取得了较大的进展，部分产品已接近或达到国外同类产品水平，但生产的品种数量还相当有限。

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　　在金刚石制品方面，虽然我国金刚石专利主要都集中于金刚石制品及其机械产品方面，但其产品质量基本处于中低档次，尤其是在技术含量高的制品方面还与国外存在较大的差距。因此，我国在专业化配套工具制品和金刚石制品在传统行业的应用开发方面，都存在着相当大的专利发展空间。有代表性的如：汽车工业、硬脆非金属材料加工、木制品与塑料制品加工、各种聚晶产品的应用开发等行业领域。

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　　在大单晶金刚石的合成方面，我国也有很大的发展空间。现在，我国有许多科研机构和高等院校都在积极开展这方面的工作，而且也取得了较大的发展。

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　　在采用多种方法制备金刚石厚膜的制备装置、工艺技术等方面的研究，我国已取得了很大进展。大面积沉积金刚石厚膜技术方面的部分研究成果已达到国际先进水平，并可形成批量生产规模。发展金刚石膜工具是国内外所面临的共同课题。因此，如何改进工艺技术，生产出具有高韧性的金刚石厚膜以促进其在工具方面的应用是今后的一个重要发展方向，国内外在此领域的专利研究方面都还有很大的发展空间.

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　　我国在纳米金刚石的研究与应用方面基本上保持了与国外同步发展的趋势，在纳米金刚石的制备工艺技术、产品应用开发等方面可以与国外同行展开有效的竞争。

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　　我国高、低品级金刚石的分选检测技术与世界先进水平相比还有差距，致使低品级金刚石中还留存相当数量的高品级金刚石，这样就使部分高品级金刚石按低价销售，影响了企业的经济效益。因此，在此技术领域中也有专利发展的空间。

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　　针对目前金刚石行业存在的这些问题，专家建议我国金刚石行业应进一步加强业内合作与协作，有针对性地开展科研开发工作，在规避国外专利技术壁垒的前提下，联合开发、研制我国的核心技术，并形成自主知识产权予以保护。建立健全行业内专利工作体系，在全行业形成一个合力。 【MechNet】