复合材料超声无损检测技术专利分析

复合材料超声无损检测技术专利分析

刘欢

国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心   天津  300304

摘要：超声无损检测技术是复合材料构件安全性评价的重要手段之一，随着航空航天、高端装备制造业的发展，对复合材料构件进行更加准确、高效地超声无损检测日趋重要。本文从专利分析角度出发，对复合材料超声无损检测技术申请量、申请地区分布及主要申请人专利情况进行分析，以期为该领域的科技创新提供宏观参考。

引言

复合材料的发展源于航空航天的迫切需求，作为国家战略性新材料产业之一，复合材料在高端装备制造、节能环保产业、新能源产业等领域发挥巨大作用[1]。超声无损检测技术利用超声回波信号与材料内部缺陷之间存在的关系，能够实现对复合材料内部情况的检测与表征，相比较其他方法，超声检测具有技术成熟、检测成本低等优点[2]。本文从专利分析角度出发，对复合材料超声无损检测技术进行分析，以期为该领域科技创新提供宏观参考。

1 专利申请量分析

图1所示为复合材料超声无损检测技术专利申请年度分布情况，可以看出，1980年之前，申请量均较少，处于技术萌芽期，主要涉及底层技术和基础技术；1980年至2019年，申请量持续增加，处于技术发展期，其中1980-2000年增速较为平稳，2000-2019年增速较快，该阶段主要涉及实现有关功能的应用技术和对技术的改进完善；2000年之后，申请量呈下降趋势，处于技术衰退期，该阶段主要涉及突破性技术和下一代技术。

图1专利申请年度分布情况

2 专利申请国家（地区）分布情况

图 2 所示为复合材料超声无损检测技术专利申请国家（地区）分布情况，可以看出，中国与美国在该技术领域的申请量比较接近且明显高于其他国家（地区），且中国专利申请量略高于美国；紧随二者之后的是日本、欧洲。由此可见，发达国家对该项技术的重视程度均较高、投入较大，主要原因在于其对航空航天、装备制造、新能源等产业的技术发展需求不断增加。中国作为发展中国家，经历了追赶到赶超发达国家的过程，说明随着我国航空航天、高端装备制造等技术需求，国内企业、科研院所、个人在该领域的研发投入力度不断增加，紧紧跟随国际技术发展趋势，助力中国式现代化建设水平稳步提升。

图2 专利申请国家（地区）分布情况

3 主要申请人专利情况

图3所示为复合材料超声无损检测技术主要申请人专利申请情况，可以看出，申请量前十五位的申请人主要来自美国、日本、中国、欧洲，与该技术的专利申请总量趋势一致。其中美国、日本、欧洲均以航空航天、装备制造公司为主，而我国入围前十五的申请人有3家，分别是南京航空航天大学、中航复合材料有限责任公司及北京工业大学，我国在该领域的重点创新主体以科研院所占主导。其中南京航空航天大学主要针对复合材料构件疲劳、分层缺陷、裂纹等超声检测方法研究；中航复合材料有限责任公司主要针对复合材料泡沫结构、R区缺陷、孔隙率、筋条区、机匣、蜂窝夹芯结构等超声检测方法研究及部分超声检测构件研发；北京工业大学主要针对复合材料空气耦合传感器等硬件研发以及缺陷定位、定量等检测方法研究。

图3 主要申请人专利申请情况

4 结论

通过对复合材料超声无损检测专利进行分析可知，该技术从20世纪70年代开始，经过几十年的发展，逐步趋于成熟。我国基本跟随国外发展趋势，不断加强该领域的专利布局，申请量已经追赶并超越国外发达国家。该领域主导创新主体仍然以欧美日的主要航空航天、装备制造企业为主，而我国虽然科研院所、企业、个人均加大了在该领域的研发投入，但是创新合力仍然不足，科研院所倾向于理论研究，企业倾向于实际应用，二者的有机结合将更有利于该领域创新成果产出与转化应用。

参考文献

1. 杜善义.复合材料与战略性新兴产业[J]．科技导报，2013，31（7）：3-3
2. 丁国强.基于超声相控阵技术的碳纤维复合材料无损检测与评估方法研究[D]．山东大学，2022