情报研究报告 | 钛合金技术情报分析
【材料+】说：
钛合金是一种20世纪50年代发展起来的重要结构金属材料，拥有优越的综合性能。该材料密度小、重量轻，耐热性、耐蚀性、弹性、抗弹性和成形加工性良好，被誉为“太空金属”。钛合金研究对于军事和工业的发展具有很好的推动作用。钛合金最早的应用是美国1954年研制的Ti-6Al-4V合金，因其在各种条件下均有良好强度和塑形性能因而被广泛应用。
本报告对钛合金材料核心技术相关专利进行检索和分析，并结合报道分析产业现状，通过专利分析揭示该领域当前的专利活动特点，为科技决策和课题研究提供支持。
20世纪50~60年代钛合金研究主要可分为用于航空发动机的高温钛合金和机体用的结构钛合金，1970年代开发出耐蚀钛合金，1980年代以后耐热钛合金和高强钛合金得到进一步发展，还出现了形状记忆合金，在工程上的应用日益广泛。各国近年来努力开发低成本高性能的新型钛合金，努力使其进入民用工业领域，随着钛生产力的不断改善，钛合金已成为工业生产中的第三金属。当前主要应用领域包括：航空航天业、船舶行业和医用行业。
检索数据来源于美国汤森路透科技公司（Thomson Reuters Scientific）的DII（Derwent Innovation Index）数据库，利用关键词设计检索策略，共计检出相关核心专利6648条，数据检索日期为2015年9月10日。所采用的主要分析工具为TI（Thomson Innovation）和TDA（Thomson DataAnalyzer）。
钛合金专利数量趋势分析
钛合金相关专利申请最早可追溯到20世纪50年代（见图1）。钛合金生产与航空航天业投入的关系十分紧密，生产水平主要取决于航空工业的发展速度和方向。在其他应用中则主要注重抗压、耐蚀性等方面。钛合金专利申请量在20世纪90年代的近十年间出现回落，标志着相关技术研究暂时进入到相对成熟的发展阶段。2000年以来，钛合金相关专利量又出现明显的增长趋势，一方面说明钛合金还存在研究潜力空间，另一方面与我国近年来加强钛合金相关领域的研究也有较大关系。
从主要专利来源国年度趋势（图2）中可以看出，钛合金研究起步最早的是美国和俄国（前苏联）。日本在20世纪80年代大力加强了钛合金研究，侧重民用开发，以低成本和特殊钛合金为发展方向，成为最主要的钛合金技术来源国。我国钛合金研究从2000年以后开始明显增长，专利主要集中在近十年。
钛合金专利区域布局分析
根据专利的技术来源国（priority country）分布来看（图3），钛合金技术大部分掌握在日本（41%）、中国（22%）、美国（14%）和俄罗斯（8%）四个国家手中，其总和占全球专利总量的85%。而从技术市场国（family member country）分析可以看出，这四个国家也是钛合金技术的主要技术市场。
从钛合金专利的四大主要技术来源国在国际市场布局（图4）中可以看出，美国的本土专利申请比例最小，仅占其总申请的57.84%，在WO和EP的专利申请比例很大。日本在美国及WO、EP、德国等市场也有较多布局，本土专利为总申请量的85.49%。俄罗斯和中国则主要关注本土布局，本土申请比例均在90%以上。
专利热点领域及核心技术
使用TI（Thomson Innovation）绘制钛合金领域专利地图（图5）。图中不同山峰区域内表示某一特定主题聚集的相应专利群，其技术研发重点的重要程度用颜色区分，由浅到深、由绿色、灰色到白色依次增强。可以看出，钛合金主要应用领域包括粉末冶金、记忆合金、熔锭、热浸涂层合金、涡轮增压器、高尔夫球杆、钛镁合金、钛锰合金、储氢合金等方面，重点研究涉及技术包括：粉末烧结、表面处理、非晶合金、耐腐蚀技术等。
高被引专利分析
钛合金领域高被引专利Top10(表1)均为美国专利。其中，有3项由美国的Advanced Cardiovascular System公司所有，内容分别涉及医用植入超弹性材料和抗挤压支架。另外有2项由美国德州仪器公司所有，内容涉及钛箔。Advanced CardiovascularSystem公司和德州仪器公司的专利数量分别排名第77位和第249位。Advanced Cardiovascular System公司从1990年开始有钛合金相关专利的申请，而德州仪器公司相关专利起始于1973年，但近年来已无相关申请。其他高被引专利内容则分别涉及镍/钛/铜记忆合金、假体制造、钛钼铪合金、储氢分离和非晶态金属合金。
国际重点机构研发实力分析
从钛合金领域Top20专利权人申请排名（图6）中可以看到，其中来自日本的机构有12家，排名前5位的依次是住友集团、新日铁公司、神户钢铁公司、大同特殊钢公司和日立集团。美国通用电气公司和美国空军部分别排名第7位和第20位。俄罗斯航空材料研究所排名第19位。进入前20位的中国机构有6家，分别是西北有色金属研究院、江苏麟龙新材料股份有限公司、哈尔滨工业大学、中国科学院金属研究所、西北工业大学和北京有色金属研究总院，分别排名在第13到第18位。
从重点机构研究活跃情况（表2）来看，来自中国的机构专利技术年限较短，最长的西北工业大学达到29年，而近三年专利产出所占比例普遍较高，较为活跃，西北有色金属研究院和西北工业大学专利近三年占比均接近60%。日本机构的近三年占比则大多在5%以下，占比最高的是日本矿业集团20.79%，新日铁公司也超过了10%。
国内专利重点机构Top10情况如表3所示。其中大多数是高校/科研机构。中国科学院金属研究所、西北工业大学和哈尔滨工业大学进入该研究领域时间为20世纪80年代末，相对最早；而企业进入时间均晚于2007年。各机构研究内容均较多涉及医用合金、高温/高强度合金、表面处理、记忆合金等技术领域。
▶点击下列标题，查看相关阅读：
1、习近平：《关于经济建设和国防建设融合发展的意见》| 新材料领域军民融合深度解读（上）
来源：中国科学院文献情报中心。
本文系材料+编辑转载，并不代表本平台赞同其观点和对其真实性负责。本文版权归原作者，所有内容为作者个人观点。如果我们转载的文章不符合作者的版权声明，请来信告知：matplus@qq.com
寻找分析测试合作资源：拉曼mapping，吡啶红外，TG-FTIR-MS联用，UPS，固体核磁，矢量网络分析，squid，高温VSM，达到3T的VSM，居里温度，膜厚仪以及动态接触角。
有资源且有合作意向的添加微信：305507681。
或关注【材料+】后回复“对接"，留下您的信息和意向。