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摘 要：取向硅钢作为一种极具附加值的Fe-Si软磁功能材料，是当今钢铁材料研究的重点和热点课题，本文通过提取国外来华的取向硅钢专利文献的技术、法律信息，对国外来华的取向硅钢专利技术的整体状况、发展态势、分布状况、重要申请人及其专利等内容进行了多维度的统计分析，以期给国内取向硅钢的管理、生产、研究人员提供一定的参考。
关键词：取向硅钢；专利；磁性能；细化磁畴
前言
取向硅钢是含有Si约3%（2.9-3.5%）、具有{110}<001>方向的高斯（GOSS）织构和粗大二次再结晶的Fe-Si软磁功能材料，主要用于制作各种变压器铁芯及大型发电机转子铁芯[1]。取向硅钢由于具有沿轧制方向的{110}<001>高斯织构而在单向或轧制方向上具有优异的磁性能，为具有这种高斯织构和高的晶粒取向度，应当非常精確并严格控制各种过程，包括钢制造时的成分、热轧时钢坯的加热和热轧过程、热轧钢板退火、初次重结晶退火、二次重结晶退火的控制等[2]，具体的工艺流程详见图1。
取向硅钢的生产具有“生产流程长、加工窗口窄、工序控制严”的特点和高度一贯制的制造管理要求，堪称“特钢艺术品”，钢铁业内将能否生产取向硅钢作为衡量钢铁企业综合竞争力的一项重要指标，实现取向硅钢的“批量、稳定、合理成本的市场供应”标志一个钢铁企业的研发、技术、设备、操作和现场管理达到了世界先进水平。国内大型钢铁企业十分重视取向硅钢领域的技术研发和专利保护，如2008年武钢的科技成果“武钢取向硅钢制造技术自主创新与产业化”获得国家科技进步一等奖，2009年武钢的发明专利“提高含铜取向硅钢电磁性能和底层质量的生产方法”获得国家知识产权局与世界知识产权局组织联合颁发的中国专利金奖[3]；宝钢集团的“低温高磁感取向硅钢制造技术的开发与产业化”项目获得2013年度国家科技进步一等奖，并在此基础上形成了完整的自主知识产权。国内大型钢铁企业在取向硅钢领域的技术创新逐渐改变了我国高端变压器用取向硅钢长期依赖进口的局面[4]。
随着世界范围内科学技术的迅猛发展，知识产权正成为各国维护本国利益和经济安全的战略资源。专利是知识产权中科技含量最高的组成部分，囊括了全球90%以上的最新技术情报，且其内容翔实准确[5]。本文通过提取国外来华的取向硅钢专利文献的技术、法律信息，对国外来华的取向硅钢专利技术的整体状况、发展态势、分布状况、重要申请人及其专利等内容进行了多维度的统计分析。
1 国外来华的取向硅钢领域整体状况分析
1.1 专利数据的采集
本文检索数据库主要使用国家知识产权局开发的中国专利检索系统文摘数据库（CPRSABS），该数据库收录了1985年至今中国所有的专利文献信息，专利文献信息包含了关键词、申请人及权利要求1等信息，其数据来源为自主加工，更新周期为2周，可支持中英文联合检索及中英文对照双语阅读，检索内容主要针对取向硅钢生产的专用技术，不涉及钢铁生产中的通用技术，检索时间为2016年3月，总共获得专利文献218篇，笔者对所得专利文献相关数据应用EXCEL进行辅助统计分析。
1.2 国外来华的取向硅钢专利申请及授权态势分析
专利申请数量的变化是对于科学地评价和预测专利技术极具价值的信息，理论上，专利申请量或获得专利权数量与时间序列关系遵循技术引入期、技术发展期、技术成熟期和技术淘汰期4个阶段的周期变化。在技术引入阶段，专利数量较少，大多是原理性的基础专利，在技术发展阶段，专利数量激增，在技术成熟阶段，专利增长速度变慢，在技术淘汰期，专利申请数量呈负增长。
从图2中可以看出，国外来华的取向硅钢专利申请可分为3个阶段。第一阶段为1990-2000年，1990年出现第一件国外来华的取向硅钢专利申请，在这一阶段，共申请专利46件，授权专利仅为11件，除1995、1997、1998年外，其余年份的专利申请量均小于6件，可见这一阶段的专利申请数量少，国外申请人没有对中国市场进行特别的专利布局，此阶段相应于理论上的技术引入期。第二阶段为2001-2010年，在这一阶段，共申请专利81件，授权专利为66件，第二阶段的申请量较第一阶段有了大幅度的提高，主要原因是2001年中国加入世界贸易组织（WTO），中国与世界在贸易、科技领域的联系更加紧密，中国巨大的劳动力资源及相关配套措施以及广阔的市场前景吸引了国外申请人的目光，国外申请人逐步重视中国的市场，积极地申请取向硅钢专利寻求在中国市场中获得保护。第三阶段为2011年至今，在这一阶段，共申请专利103件，授权专利89件，需要注意的是国外申请人来华申请专利，一般通过专利合作条约（PCT）进入中国国家阶段，在此过程中，需经过国际检索、国际初审，进入中国国家阶段的公布，流程长达2-4年，这就导致专利的公开比申请滞后，因此，2012-2016年公开的专利数据并不能反映当年实际的专利申请情况。总体来说，国外来华的取向硅钢专利申请趋于活跃，专利申请数量也越来越多，该技术领域还处在技术发展阶段，申请及授权数量均加速增长。
1.2 国外来华的取向硅钢专利申请区域分析
为了保护市场和知识产权，世界上许多国家在取向硅钢领域申请了大量专利。图3为国外申请人在中国申请取向硅钢相关专利的国家分布图，在统计的专利中，有一件申请号为CN201380069093A的跨国共同申请，共同申请人为新日铁住金株式会社（日本）和蒂森克虏伯电工钢有限公司（德国）。从图3中可以看出，来华专利申请的国家为日本（153件）、欧洲（36件）、韩国（24件）、美国（6件），欧洲的主要申请国是意大利（17件）和德国（14件），在世界范围内，取向硅钢的主要生产商分布在日本、韩国、俄罗斯、德国、美国等国[6]，然而俄罗斯并没有来华申请专利。日、欧、韩、美是世界上主要的工业大国，在取向硅钢上有着广泛的市场，日本在华的取向硅钢申请量占到了总量的约70%，说明日本重视其专利技术在中国获得保护，重视中国市场，再次是欧洲、韩国、美国，其都是取向硅钢的传统产业大国，在该领域占有一席之地，也应值得重视。 1.3 国外来华的取向硅钢法律状态分析
专利在其整个生命周期里，状态属性并非一直不变，而是随时间不断发生变化，并且整个变化过程均被记录在法律状态中，受到知识产权相关法律的严格保护。专利法律状态信息包括专利权的维持、实质审查的生效、失效等，专利法律状态信息在专利引进、实施、技术合作以及涉及专利侵权时提供法律支持，也是企业追踪相关技术领域的技术研发和竞争状况的重要途径[7]。因此，分析国外来华的取向硅钢法律状态有助于摸清该领域内国外来华专利申请的技术和法律现状。
从表1中可以看出法律状态为取向硅钢领域专利权维持的专利数占到了50%以上，而失效案件中有10件是届满终止失效，即专利权人维持专利权达到20年，说明国外申请人重视专利权的长期保护。
发明专利的授权量及授权率是测度技术创新能力状况的重要指标，一般而言授权量和授权率高可以说明其技术水平较高[8]。国家知识产权局已審结的169件国外来华取向硅钢案件中，授权专利达到163件，驳回1件，视为撤回4件，授权率高达96.45%，可见，国外申请人在取向硅钢领域的技术创新能力很强。
1.4 国外来华的取向硅钢专利申请人分析
国外钢铁企业的生产技术一般都以专利形式加以保护，行业内的主要申请人一般来说在本领域技术实力较强，技术发展比较成体系，研究其所申请的专利技术自然较为重要。通过对国外来华的取向硅钢领域的申请人进行统计分析，发现国外共有18位申请人在华申请专利，寻求专利保护，然而其中有9位申请人在华申请数量不到3件，具体是AK资产公司（美国）2件、西马克（德国）2件、于吉纳公司（法国）2件、日铁机械设备设计株式会社（日本）2件、ATI公司（美国）1件、塔塔钢铁艾默伊登有限责任公司（荷兰）1件、首要金属科技奥地利有限责任公司（奥地利）1件、安赛乐米塔尔研发有限公司（西班牙）1件、东芝三菱电机产业系统株式会社（日本）1件，由于上述公司在华申请数量很少，不属于国外来华的主要申请人，国外来华的取向硅钢领域主要申请人排名见表2。
从表2中可以看出，申请量排名前五位的申请人中，日本占有4位，可见日本申请人重视中国市场。申请量排名前三的申请人为杰富意钢铁株式会社（68件）、新日铁住金株式会社（53件）和POSCO公司（24件）。杰富意钢铁株式会社是2002年由日本钢管公司和川崎制铁株式会社合并而成，多项技术代表世界钢铁行业的最高水平；新日铁住金株式会社是2012年由新日本制铁株式会社与住友金属工业株式会社合并而成，实力大大增强，目前取向硅钢全球年产量为100万吨，新日铁住金株式会社是最大的生产商，占据全球30%的市场份额，而POSCO公司是韩国钢铁生产巨头，是最近几年来能够在取向硅钢业务上能与日本钢铁巨头匹敌的竞争对手，占据取向硅钢全球市场20%的份额。新日本制铁株式会社和川崎制铁株式会社由于分别兼并重组为新日铁住金株式会社和杰富意钢铁株式会社，近10年来没有申请专利。而蒂森克虏伯钢铁集团收购了意大利的阿奇亚斯佩丝阿里特尔尼公司（AST）和法国的于吉纳公司，巩固了其作为欧洲最大取向硅钢生产商的地位。意大利的材料开发中心股份公司的来华专利申请全部都在2012年后，可见该公司开始重视中国市场，且迅速跻身前十大申请人，值得注意。而美国的阿姆科公司是取向硅钢的最早生产商之一，然而该公司已近10年没有在中国申请专利。综上所述，杰富意钢铁株式会社、新日铁住金株式会社和POSCO公司作为前三大申请人，积极地在中国申请专利寻求保护，进行着专利布局。
2 重要申请人及其专利布局
重要申请人的专利往往代表着技术的发展趋势，对整个技术有一定的指引和带动作用，重要申请人的专利布局体现了其产品的潜在和目标市场。下面对国外来华的取向硅钢领域的重要申请人杰富意钢铁株式会社、新日铁住金株式会社和POSCO公司进行专利布局及主要专利技术分析。
2.1 重要申请人的专利布局
取向硅钢新技术研发的动力源于对取向硅钢及其工艺无止境的追求，即取向硅钢具有高磁感、低铁损、磁致伸缩小、表面质量好、工作时噪音低的产品性能要求，和节能、环保、成本低的制造要求。可将取向硅钢的生产技术细分为成分及热处理工艺（即冶炼到高温退火工序）、退火隔离剂、绝缘薄膜和细化磁畴四个技术分支。下图4为杰富意钢铁株式会社、新日铁住金株式会社和POSCO公司对这四个技术分支的专利布局图。
由图4中可以看出，杰富意钢铁株式会社和新日铁住金株式会社在成分及热处理工艺、退火隔离剂、绝缘薄膜和细化磁畴这四个技术分支上都有专利布局，其中关于成分及热处理工艺和细化磁畴方面的专利在数量上较多；而POSCO公司注重在成分及热处理工艺上进行布局，在绝缘薄膜方向上申请的专利很少。总的来说，通过重要申请人之间的对比，杰富意钢铁株式会社相较于其他申请人在四个技术分支上的专利申请量都占优，通过各技术分支上的专利申请数量的对比，可见取向硅钢领域的研究热点和重点集中在成分及热处理工艺和细化磁畴的改进上。
2.2 重要申请人的主要专利技术
重要申请人的主要专利技术体现了技术的发展动向，有助于行业的从业人员和研究人员对技术有一个整体的认识。取向硅钢成分及热处理工艺的改进主要是为了控制硅钢中抑制剂的分布，以使钢中晶粒在二次再结晶时呈定向分布，提高取向硅钢的磁感应强度并减低了铁损；绝缘薄膜可以改善取向硅钢的铁损、磁致伸缩、绝缘特性、耐湿性、耐退火性、致密性并赋予张力；通过最后细化磁畴工序可以大幅度降低占铁损大部分的涡流损耗。下面介绍杰富意钢铁株式会社、新日铁住金株式会社和POSCO公司关于成分及热处理工艺、细化磁畴、绝缘薄膜方向的典型专利技术。
2.2.1 成分及热处理工艺
杰富意钢铁株式会社在晶粒的一次再结晶控制上做了大量的研究，典型技术如CN201480010454A中公开的钢材料含有C：0.002-0.10%、Si：2.0-8.0%及Mn：0.005-1.0%，在一次再结晶退火的加热过程中，在100-700℃的区间以50℃/秒以上进行快速加热时，在250-600℃之间的温度下进行0.5-10秒钟的保持处理，获得了铁损低且铁损值的不均匀性小的取向性电磁钢板。该公司还以高能量晶界理论为基础，开发了无抑制剂的低温板坯加热技术，如CN201180015525A中公开的钢板材将作为抑制剂成分的Al降低至100ppm以下，N、S以及Se分别降低至50ppm以下，一次再结晶退火以150℃/s以上的升温速度向700℃以上的温度区域加热，其后，暂时冷却至700℃以下的温度区域后，在下一个加热区，在平均升温速度为40℃/s以下的条件下加热至均热温度，实现了取向硅钢中无抑制剂情况下铁损的降低。 新日铁住金株式会社对含Te的取向硅钢进行了深入研究，典型技术如CN201180013929A中公开的通过将含有Te：0.0005%-0.0050%的钢加热至1320℃以下后进行热轧，并进行退火、冷轧、脱碳退火及氮化退火，从而得到脱碳氮化钢板，在脱碳氮化钢板的表面上涂布退火分离剂并进行最终退火，从而形成玻璃薄膜，脱碳氮化钢板的N含量为0.0150%-0.0250%，且满足2×[Te]+[N]≤0.030%，在此基础上，获得了高磁感、低铁损的取向硅钢。
POSCO公司对含Sn的取向硅钢进行了大量的研究，典型技术如CN201410790518A中公开的晶粒取向电工钢板，其由C：0.04-0.08%、Si：2.0-4.5%、Mn：≤0.20%（0重量%除外）、Al：0.005-0.040%、Sn：0.03-0.09%、Sb：0.01-0.05%、N：0.0010-0.006%、S：0.0010-0.006%、P：0.01-0.05%以及余量的Fe和其他雜质构成，大于40μm的粗晶粒面积分数小于等于30%，通过添加Sn，增加了{110}<001>取向的二次核的数量，进而降低了取向硅钢的铁损。
2.2.2细化磁畴
取向硅钢进行细化磁畴的方法主要有机械加工法、酸洗沟槽法、激光照射法、电子束照射法、齿状辊形成沟槽法和局部引入应变区等方法，其中最常用的方法是激光照射法和电子束照射法，杰富意钢铁株式会社、新日铁住金株式会社和POSCO公司都积极地对激光照射法和电子束照射法进行改进。
杰富意钢铁株式会社的CN201380054476A公开了一种采用电子束照射细化磁畴方法，对板厚t在0.23mm以下的取向硅钢板照射电子束时，将电子束的照射能量E（t）调整成满足Ewmin（0.23）*（1.61-2.83×t）≤E（t）≤Ewmin（0.23）*（1.78-3.12×t），该算式中Ewmin（0.23）为采用使板厚为0.23mm的钢板的铁损最小的照射能量值，以此方法不需要对电子束的束径等光学系统进行调整，提高了生产率，并改善了取向硅钢的磁性能。
新日铁住金株式会社的CN201380019339A公开了一种采用激光照射细化磁畴的方法，在输送方向上以规定的间距PL形成与所述输送方向交叉的方向上延伸的槽，标准偏差值D以及间距PL的关系满足0.02≤（D/PL），其中该标准偏差值D是槽宽方向的中心线的基于最小二乘法得出的线性近似线与中心线上的各位置之间的距离的标准偏差值，中心线上的各位置处的切线同与输送方向正交的方向所成的平均角度超过0°且在30°以下，通过该方法抑制了激光形成槽时，槽引起的轧制方向的翘曲变形。
POSCO公司的CN201080054268A公开了一种采用激光照射细化磁畴方法，钢板表面到底部的槽深度为H，且从钢板表面的深度为槽深度的4/5以上的底面的水平长度为W时，槽深度和底面的水平长度满足0.1≤2H/W≤2时，去应力退火后的铁损降低率高达10-20%。
2.2.3 绝缘薄膜
现有的绝缘薄膜涂布剂中一般都含有Cr，然而六价的Cr化合物有毒且致癌，近年来对Cr的化合物的使用限制的更加严格，但如果简单地在溶液中省去Cr的化合物，那么在形成绝缘涂层时会形成许多空隙，不能获得具有足够性能的绝缘薄膜。针对这一技术问题，杰富意钢铁株式会社、新日铁住金株式会社和POSCO公司都在积极研究开发无铬涂布剂。如杰富意钢铁株式会社的CN200880104539A公开了一种取向硅钢板用绝缘覆膜涂布剂，含有：选自Mg、Ca、Ba、Sr、Zn、Al及Mn的磷酸盐中的至少1种；和相对于该磷酸盐中的PO4：1mol，以SiO2换算为0.2-10mol的胶体状二氧化硅和以Ti换算为0.01-4.0mol的钛螯合物，利用该涂布剂，能够防止使绝缘薄膜处理液无铬化时显著地发生的薄膜张力及耐吸湿性的降低。新日铁住金株式会社和蒂森克虏伯电工钢有限公司作为共同申请人申请的CN201380069093A公开了通过将磷酸盐溶液和胶体二氧化硅混合而制备的水溶液，其中胶体二氧化硅的二氧化硅颗粒经铝酸盐表面改性或者所述胶体二氧化硅的溶液包含铝酸盐，水溶液中不含铬，获得了致密的绝缘薄膜。POSCO公司的CN200980131054A公开了一种无铬涂布剂含有：磷酸盐、胶态二氧化硅和赤铁矿溶胶，基于100g磷酸盐计，胶态二氧化硅的重量含量为25-300g，并且赤铁矿溶胶的重量含量为0.5-40g，通过该涂布剂在取向硅钢表面形成了一层致密薄膜。
结语
（1）在取向硅钢技术领域，国外主要申请人在我国积极地进行专利申请，专利申请和授权数量越来越多，日本在华的取向硅钢申请量占到了总量的约70%，日本重视专利技术在中国获得保护。
（2）杰富意钢铁株式会社、新日铁住金株式会社、POSCO公司作为来华的排名前三申请人，在取向硅钢的成分及热处理工艺、退火隔离剂、绝缘薄膜和细化磁畴这四个技术分支上都有专利布局，它们重视并积极抢占中国的取向硅钢市场。
（3）在我国钢铁产能过剩的大环境下，国内钢铁企业更应该响应国家关于“调结构、转方式、促创新”的要求，注重取向硅钢等高附加值钢铁材料的研发，并加强对国外重要专利的研究、借鉴和利用，加强自主创新意识，更好地占有国内和国际取向硅钢市场的有利地位。
参考文献
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关键词：取向硅钢；专利；磁性能；细化磁畴
前言
取向硅钢是含有Si约3%（2.9-3.5%）、具有{110}<001>方向的高斯（GOSS）织构和粗大二次再结晶的Fe-Si软磁功能材料，主要用于制作各种变压器铁芯及大型发电机转子铁芯[1]。取向硅钢由于具有沿轧制方向的{110}<001>高斯织构而在单向或轧制方向上具有优异的磁性能，为具有这种高斯织构和高的晶粒取向度，应当非常精確并严格控制各种过程，包括钢制造时的成分、热轧时钢坯的加热和热轧过程、热轧钢板退火、初次重结晶退火、二次重结晶退火的控制等[2]，具体的工艺流程详见图1。
取向硅钢的生产具有“生产流程长、加工窗口窄、工序控制严”的特点和高度一贯制的制造管理要求，堪称“特钢艺术品”，钢铁业内将能否生产取向硅钢作为衡量钢铁企业综合竞争力的一项重要指标，实现取向硅钢的“批量、稳定、合理成本的市场供应”标志一个钢铁企业的研发、技术、设备、操作和现场管理达到了世界先进水平。国内大型钢铁企业十分重视取向硅钢领域的技术研发和专利保护，如2008年武钢的科技成果“武钢取向硅钢制造技术自主创新与产业化”获得国家科技进步一等奖，2009年武钢的发明专利“提高含铜取向硅钢电磁性能和底层质量的生产方法”获得国家知识产权局与世界知识产权局组织联合颁发的中国专利金奖[3]；宝钢集团的“低温高磁感取向硅钢制造技术的开发与产业化”项目获得2013年度国家科技进步一等奖，并在此基础上形成了完整的自主知识产权。国内大型钢铁企业在取向硅钢领域的技术创新逐渐改变了我国高端变压器用取向硅钢长期依赖进口的局面[4]。
随着世界范围内科学技术的迅猛发展，知识产权正成为各国维护本国利益和经济安全的战略资源。专利是知识产权中科技含量最高的组成部分，囊括了全球90%以上的最新技术情报，且其内容翔实准确[5]。本文通过提取国外来华的取向硅钢专利文献的技术、法律信息，对国外来华的取向硅钢专利技术的整体状况、发展态势、分布状况、重要申请人及其专利等内容进行了多维度的统计分析。
1 国外来华的取向硅钢领域整体状况分析
1.1 专利数据的采集
本文检索数据库主要使用国家知识产权局开发的中国专利检索系统文摘数据库（CPRSABS），该数据库收录了1985年至今中国所有的专利文献信息，专利文献信息包含了关键词、申请人及权利要求1等信息，其数据来源为自主加工，更新周期为2周，可支持中英文联合检索及中英文对照双语阅读，检索内容主要针对取向硅钢生产的专用技术，不涉及钢铁生产中的通用技术，检索时间为2016年3月，总共获得专利文献218篇，笔者对所得专利文献相关数据应用EXCEL进行辅助统计分析。
1.2 国外来华的取向硅钢专利申请及授权态势分析
专利申请数量的变化是对于科学地评价和预测专利技术极具价值的信息，理论上，专利申请量或获得专利权数量与时间序列关系遵循技术引入期、技术发展期、技术成熟期和技术淘汰期4个阶段的周期变化。在技术引入阶段，专利数量较少，大多是原理性的基础专利，在技术发展阶段，专利数量激增，在技术成熟阶段，专利增长速度变慢，在技术淘汰期，专利申请数量呈负增长。
从图2中可以看出，国外来华的取向硅钢专利申请可分为3个阶段。第一阶段为1990-2000年，1990年出现第一件国外来华的取向硅钢专利申请，在这一阶段，共申请专利46件，授权专利仅为11件，除1995、1997、1998年外，其余年份的专利申请量均小于6件，可见这一阶段的专利申请数量少，国外申请人没有对中国市场进行特别的专利布局，此阶段相应于理论上的技术引入期。第二阶段为2001-2010年，在这一阶段，共申请专利81件，授权专利为66件，第二阶段的申请量较第一阶段有了大幅度的提高，主要原因是2001年中国加入世界贸易组织（WTO），中国与世界在贸易、科技领域的联系更加紧密，中国巨大的劳动力资源及相关配套措施以及广阔的市场前景吸引了国外申请人的目光，国外申请人逐步重视中国的市场，积极地申请取向硅钢专利寻求在中国市场中获得保护。第三阶段为2011年至今，在这一阶段，共申请专利103件，授权专利89件，需要注意的是国外申请人来华申请专利，一般通过专利合作条约（PCT）进入中国国家阶段，在此过程中，需经过国际检索、国际初审，进入中国国家阶段的公布，流程长达2-4年，这就导致专利的公开比申请滞后，因此，2012-2016年公开的专利数据并不能反映当年实际的专利申请情况。总体来说，国外来华的取向硅钢专利申请趋于活跃，专利申请数量也越来越多，该技术领域还处在技术发展阶段，申请及授权数量均加速增长。
1.2 国外来华的取向硅钢专利申请区域分析
为了保护市场和知识产权，世界上许多国家在取向硅钢领域申请了大量专利。图3为国外申请人在中国申请取向硅钢相关专利的国家分布图，在统计的专利中，有一件申请号为CN201380069093A的跨国共同申请，共同申请人为新日铁住金株式会社（日本）和蒂森克虏伯电工钢有限公司（德国）。从图3中可以看出，来华专利申请的国家为日本（153件）、欧洲（36件）、韩国（24件）、美国（6件），欧洲的主要申请国是意大利（17件）和德国（14件），在世界范围内，取向硅钢的主要生产商分布在日本、韩国、俄罗斯、德国、美国等国[6]，然而俄罗斯并没有来华申请专利。日、欧、韩、美是世界上主要的工业大国，在取向硅钢上有着广泛的市场，日本在华的取向硅钢申请量占到了总量的约70%，说明日本重视其专利技术在中国获得保护，重视中国市场，再次是欧洲、韩国、美国，其都是取向硅钢的传统产业大国，在该领域占有一席之地，也应值得重视。 1.3 国外来华的取向硅钢法律状态分析
专利在其整个生命周期里，状态属性并非一直不变，而是随时间不断发生变化，并且整个变化过程均被记录在法律状态中，受到知识产权相关法律的严格保护。专利法律状态信息包括专利权的维持、实质审查的生效、失效等，专利法律状态信息在专利引进、实施、技术合作以及涉及专利侵权时提供法律支持，也是企业追踪相关技术领域的技术研发和竞争状况的重要途径[7]。因此，分析国外来华的取向硅钢法律状态有助于摸清该领域内国外来华专利申请的技术和法律现状。
从表1中可以看出法律状态为取向硅钢领域专利权维持的专利数占到了50%以上，而失效案件中有10件是届满终止失效，即专利权人维持专利权达到20年，说明国外申请人重视专利权的长期保护。
发明专利的授权量及授权率是测度技术创新能力状况的重要指标，一般而言授权量和授权率高可以说明其技术水平较高[8]。国家知识产权局已審结的169件国外来华取向硅钢案件中，授权专利达到163件，驳回1件，视为撤回4件，授权率高达96.45%，可见，国外申请人在取向硅钢领域的技术创新能力很强。
1.4 国外来华的取向硅钢专利申请人分析
国外钢铁企业的生产技术一般都以专利形式加以保护，行业内的主要申请人一般来说在本领域技术实力较强，技术发展比较成体系，研究其所申请的专利技术自然较为重要。通过对国外来华的取向硅钢领域的申请人进行统计分析，发现国外共有18位申请人在华申请专利，寻求专利保护，然而其中有9位申请人在华申请数量不到3件，具体是AK资产公司（美国）2件、西马克（德国）2件、于吉纳公司（法国）2件、日铁机械设备设计株式会社（日本）2件、ATI公司（美国）1件、塔塔钢铁艾默伊登有限责任公司（荷兰）1件、首要金属科技奥地利有限责任公司（奥地利）1件、安赛乐米塔尔研发有限公司（西班牙）1件、东芝三菱电机产业系统株式会社（日本）1件，由于上述公司在华申请数量很少，不属于国外来华的主要申请人，国外来华的取向硅钢领域主要申请人排名见表2。
从表2中可以看出，申请量排名前五位的申请人中，日本占有4位，可见日本申请人重视中国市场。申请量排名前三的申请人为杰富意钢铁株式会社（68件）、新日铁住金株式会社（53件）和POSCO公司（24件）。杰富意钢铁株式会社是2002年由日本钢管公司和川崎制铁株式会社合并而成，多项技术代表世界钢铁行业的最高水平；新日铁住金株式会社是2012年由新日本制铁株式会社与住友金属工业株式会社合并而成，实力大大增强，目前取向硅钢全球年产量为100万吨，新日铁住金株式会社是最大的生产商，占据全球30%的市场份额，而POSCO公司是韩国钢铁生产巨头，是最近几年来能够在取向硅钢业务上能与日本钢铁巨头匹敌的竞争对手，占据取向硅钢全球市场20%的份额。新日本制铁株式会社和川崎制铁株式会社由于分别兼并重组为新日铁住金株式会社和杰富意钢铁株式会社，近10年来没有申请专利。而蒂森克虏伯钢铁集团收购了意大利的阿奇亚斯佩丝阿里特尔尼公司（AST）和法国的于吉纳公司，巩固了其作为欧洲最大取向硅钢生产商的地位。意大利的材料开发中心股份公司的来华专利申请全部都在2012年后，可见该公司开始重视中国市场，且迅速跻身前十大申请人，值得注意。而美国的阿姆科公司是取向硅钢的最早生产商之一，然而该公司已近10年没有在中国申请专利。综上所述，杰富意钢铁株式会社、新日铁住金株式会社和POSCO公司作为前三大申请人，积极地在中国申请专利寻求保护，进行着专利布局。
2 重要申请人及其专利布局
重要申请人的专利往往代表着技术的发展趋势，对整个技术有一定的指引和带动作用，重要申请人的专利布局体现了其产品的潜在和目标市场。下面对国外来华的取向硅钢领域的重要申请人杰富意钢铁株式会社、新日铁住金株式会社和POSCO公司进行专利布局及主要专利技术分析。
2.1 重要申请人的专利布局
取向硅钢新技术研发的动力源于对取向硅钢及其工艺无止境的追求，即取向硅钢具有高磁感、低铁损、磁致伸缩小、表面质量好、工作时噪音低的产品性能要求，和节能、环保、成本低的制造要求。可将取向硅钢的生产技术细分为成分及热处理工艺（即冶炼到高温退火工序）、退火隔离剂、绝缘薄膜和细化磁畴四个技术分支。下图4为杰富意钢铁株式会社、新日铁住金株式会社和POSCO公司对这四个技术分支的专利布局图。
由图4中可以看出，杰富意钢铁株式会社和新日铁住金株式会社在成分及热处理工艺、退火隔离剂、绝缘薄膜和细化磁畴这四个技术分支上都有专利布局，其中关于成分及热处理工艺和细化磁畴方面的专利在数量上较多；而POSCO公司注重在成分及热处理工艺上进行布局，在绝缘薄膜方向上申请的专利很少。总的来说，通过重要申请人之间的对比，杰富意钢铁株式会社相较于其他申请人在四个技术分支上的专利申请量都占优，通过各技术分支上的专利申请数量的对比，可见取向硅钢领域的研究热点和重点集中在成分及热处理工艺和细化磁畴的改进上。
2.2 重要申请人的主要专利技术
重要申请人的主要专利技术体现了技术的发展动向，有助于行业的从业人员和研究人员对技术有一个整体的认识。取向硅钢成分及热处理工艺的改进主要是为了控制硅钢中抑制剂的分布，以使钢中晶粒在二次再结晶时呈定向分布，提高取向硅钢的磁感应强度并减低了铁损；绝缘薄膜可以改善取向硅钢的铁损、磁致伸缩、绝缘特性、耐湿性、耐退火性、致密性并赋予张力；通过最后细化磁畴工序可以大幅度降低占铁损大部分的涡流损耗。下面介绍杰富意钢铁株式会社、新日铁住金株式会社和POSCO公司关于成分及热处理工艺、细化磁畴、绝缘薄膜方向的典型专利技术。
2.2.1 成分及热处理工艺
杰富意钢铁株式会社在晶粒的一次再结晶控制上做了大量的研究，典型技术如CN201480010454A中公开的钢材料含有C：0.002-0.10%、Si：2.0-8.0%及Mn：0.005-1.0%，在一次再结晶退火的加热过程中，在100-700℃的区间以50℃/秒以上进行快速加热时，在250-600℃之间的温度下进行0.5-10秒钟的保持处理，获得了铁损低且铁损值的不均匀性小的取向性电磁钢板。该公司还以高能量晶界理论为基础，开发了无抑制剂的低温板坯加热技术，如CN201180015525A中公开的钢板材将作为抑制剂成分的Al降低至100ppm以下，N、S以及Se分别降低至50ppm以下，一次再结晶退火以150℃/s以上的升温速度向700℃以上的温度区域加热，其后，暂时冷却至700℃以下的温度区域后，在下一个加热区，在平均升温速度为40℃/s以下的条件下加热至均热温度，实现了取向硅钢中无抑制剂情况下铁损的降低。 新日铁住金株式会社对含Te的取向硅钢进行了深入研究，典型技术如CN201180013929A中公开的通过将含有Te：0.0005%-0.0050%的钢加热至1320℃以下后进行热轧，并进行退火、冷轧、脱碳退火及氮化退火，从而得到脱碳氮化钢板，在脱碳氮化钢板的表面上涂布退火分离剂并进行最终退火，从而形成玻璃薄膜，脱碳氮化钢板的N含量为0.0150%-0.0250%，且满足2×[Te]+[N]≤0.030%，在此基础上，获得了高磁感、低铁损的取向硅钢。
POSCO公司对含Sn的取向硅钢进行了大量的研究，典型技术如CN201410790518A中公开的晶粒取向电工钢板，其由C：0.04-0.08%、Si：2.0-4.5%、Mn：≤0.20%（0重量%除外）、Al：0.005-0.040%、Sn：0.03-0.09%、Sb：0.01-0.05%、N：0.0010-0.006%、S：0.0010-0.006%、P：0.01-0.05%以及余量的Fe和其他雜质构成，大于40μm的粗晶粒面积分数小于等于30%，通过添加Sn，增加了{110}<001>取向的二次核的数量，进而降低了取向硅钢的铁损。
2.2.2细化磁畴
取向硅钢进行细化磁畴的方法主要有机械加工法、酸洗沟槽法、激光照射法、电子束照射法、齿状辊形成沟槽法和局部引入应变区等方法，其中最常用的方法是激光照射法和电子束照射法，杰富意钢铁株式会社、新日铁住金株式会社和POSCO公司都积极地对激光照射法和电子束照射法进行改进。
杰富意钢铁株式会社的CN201380054476A公开了一种采用电子束照射细化磁畴方法，对板厚t在0.23mm以下的取向硅钢板照射电子束时，将电子束的照射能量E（t）调整成满足Ewmin（0.23）*（1.61-2.83×t）≤E（t）≤Ewmin（0.23）*（1.78-3.12×t），该算式中Ewmin（0.23）为采用使板厚为0.23mm的钢板的铁损最小的照射能量值，以此方法不需要对电子束的束径等光学系统进行调整，提高了生产率，并改善了取向硅钢的磁性能。
新日铁住金株式会社的CN201380019339A公开了一种采用激光照射细化磁畴的方法，在输送方向上以规定的间距PL形成与所述输送方向交叉的方向上延伸的槽，标准偏差值D以及间距PL的关系满足0.02≤（D/PL），其中该标准偏差值D是槽宽方向的中心线的基于最小二乘法得出的线性近似线与中心线上的各位置之间的距离的标准偏差值，中心线上的各位置处的切线同与输送方向正交的方向所成的平均角度超过0°且在30°以下，通过该方法抑制了激光形成槽时，槽引起的轧制方向的翘曲变形。
POSCO公司的CN201080054268A公开了一种采用激光照射细化磁畴方法，钢板表面到底部的槽深度为H，且从钢板表面的深度为槽深度的4/5以上的底面的水平长度为W时，槽深度和底面的水平长度满足0.1≤2H/W≤2时，去应力退火后的铁损降低率高达10-20%。
2.2.3 绝缘薄膜
现有的绝缘薄膜涂布剂中一般都含有Cr，然而六价的Cr化合物有毒且致癌，近年来对Cr的化合物的使用限制的更加严格，但如果简单地在溶液中省去Cr的化合物，那么在形成绝缘涂层时会形成许多空隙，不能获得具有足够性能的绝缘薄膜。针对这一技术问题，杰富意钢铁株式会社、新日铁住金株式会社和POSCO公司都在积极研究开发无铬涂布剂。如杰富意钢铁株式会社的CN200880104539A公开了一种取向硅钢板用绝缘覆膜涂布剂，含有：选自Mg、Ca、Ba、Sr、Zn、Al及Mn的磷酸盐中的至少1种；和相对于该磷酸盐中的PO4：1mol，以SiO2换算为0.2-10mol的胶体状二氧化硅和以Ti换算为0.01-4.0mol的钛螯合物，利用该涂布剂，能够防止使绝缘薄膜处理液无铬化时显著地发生的薄膜张力及耐吸湿性的降低。新日铁住金株式会社和蒂森克虏伯电工钢有限公司作为共同申请人申请的CN201380069093A公开了通过将磷酸盐溶液和胶体二氧化硅混合而制备的水溶液，其中胶体二氧化硅的二氧化硅颗粒经铝酸盐表面改性或者所述胶体二氧化硅的溶液包含铝酸盐，水溶液中不含铬，获得了致密的绝缘薄膜。POSCO公司的CN200980131054A公开了一种无铬涂布剂含有：磷酸盐、胶态二氧化硅和赤铁矿溶胶，基于100g磷酸盐计，胶态二氧化硅的重量含量为25-300g，并且赤铁矿溶胶的重量含量为0.5-40g，通过该涂布剂在取向硅钢表面形成了一层致密薄膜。
结语
（1）在取向硅钢技术领域，国外主要申请人在我国积极地进行专利申请，专利申请和授权数量越来越多，日本在华的取向硅钢申请量占到了总量的约70%，日本重视专利技术在中国获得保护。
（2）杰富意钢铁株式会社、新日铁住金株式会社、POSCO公司作为来华的排名前三申请人，在取向硅钢的成分及热处理工艺、退火隔离剂、绝缘薄膜和细化磁畴这四个技术分支上都有专利布局，它们重视并积极抢占中国的取向硅钢市场。
（3）在我国钢铁产能过剩的大环境下，国内钢铁企业更应该响应国家关于“调结构、转方式、促创新”的要求，注重取向硅钢等高附加值钢铁材料的研发，并加强对国外重要专利的研究、借鉴和利用，加强自主创新意识，更好地占有国内和国际取向硅钢市场的有利地位。
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