专利分析报告(碳纤维复合材料的应用)

第一篇：专利分析报告(碳纤维复合材料的应用)

题目：碳纤维复合材料国内专利情况研究报告专利情报分析报告

学

院：

专

业： 年

级： 姓

名：

2015年12月

目录 检索报告 …………………………………………………3 1.1 课题背景 …………………………………………………3 1.2 检索范围 …………………………………………………4 1.3 检索系统 …………………………………………………4 1.4 检索方式 …………………………………………………5 1.5 检索策略 …………………………………………………5 1.6 检索结果及处理 …………………………………………5 2.专利总体分析 ………………………………………………5 2.1 专利文献公布量年代分析 ………………………………6 2.2 专利权人分析 ……………………………………………6 2.3 技术领域趋势分析

…………………………………7 2.4 申请人相对研发实力分析 ………………………………8 2.5专利类型分析

……………………………………………9 2.6法律状态分析 ……………………………………………10 2.7机构属性分析 ……………………………………………11

1检索报告 1.1课题背景

碳纤维，是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。碳纤维具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。碳纤维与传统的玻璃纤维相比，杨氏模量是其3倍多；它与凯夫拉纤维相比，杨氏模量是其2倍左右，在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性突出。

碳纤维是50年代初应火箭、宇航及航空等尖端科学技术的需要而产生的，现在还广泛应用于体育器械、纺织、化工机械及医学领域。随着尖端技术对新材料技术性能的要求日益苛刻，促使科技工作者不断努力提高。80年代初期，高性能及超高性能的碳纤维相继出现，这在技术上是又一次飞跃，同时也标志着碳纤维的研究和生产已进入一个高级阶段。

由碳纤维和环氧树脂结合而成的复合材料，由于其比重小、刚性好和强度高而成为一种先进的航空航天材料。因为航天飞行器的重量每减少1公斤，就可使运载火箭减轻500公斤。所以，在航空航天工业中争相采用先进复合材料。有一种垂直起落战斗机，它所用的碳纤维复合材料已占全机重量的1/4，占机翼重量的1/3。据报道，美国航天飞机上3只火箭推进器的关键部件以及先进的MX导弹发射管等，都是用先进的碳纤维复合材料制成的。

随着新技术的不断发展，对材料的要求日益增加，碳纤维所具有的高强度（是钢铁的5倍）、出色的耐热性(可以耐受2000℃以上的高温)、出色的抗热冲击性、低热膨胀系数(变形量小)、热容量小（节能）、比重小（钢的1/5）、优秀的抗腐蚀与辐射性能等优势越来越能够适应时代的要求。

1.2检索范围

国内相关专利

1.3检索系统

SIPO专利检索系统

1.4检索方式

关键词

1.5检索策略 1.5.1检索词

碳纤维

carbon fibre 复合材料

composite material 1.5.2检索策略

发明名称=(碳纤维 AND 复合材料)1.6检索结果

通过以上检索式在SIPO专利数据库共检索出相关合并同族专利后专利文献1332篇.(经过阅读，共筛选出相关文献1032篇为基础进行分析)

2.总体专利分析

2.1专利文献公布量年代分析

从上图中可以看出，碳纤维复合材料方面专利文献公开量从2006年起整体呈增长趋势。近十年的公布量分为两个阶段：第一阶段2006年-2013年7年间，专利文献数量由最开始的少于50篇增长至2013年的187篇；第二阶段2013年-2015年三年间，专利文献数量波动不大，进入了相对平稳时期，专利数量在150篇200篇之间。通过文献公开量的趋势可以看到，近年来，该领域中，专利文献公开量呈快速增长趋势。通过文献量的趋势，可以判断出该领域的技术近年来呈平稳快速发展趋势。

2.2 专利权人分析

从上表可以看出，碳纤维复合材料方面技术主要掌握于各个高校手中，申请前十有五所均为高校，专利权数量占前十总量的59.24%，其中哈工大申请数量最多、。前十另外四家为各个公司所有，值得注意的是第四名为个人肖忠渊。

2.3 技术领域趋势分析

从上表可以看出，十年来，领域B32（层状产品）以及领域H01（基本电器元件）尽管在2012年左右稍有增加，但从体来说年申请量基本没有增长。而领域C08（有机高分子化合物;其制备及原料加工；以其为基料的组合物）和领域B29（塑料的加工；一般处于塑性状态物质的加工）则在进十年间总体上呈高速状态，尽管近两年有所下滑，但也远高于另外两个领域，可以预见这两个领域将是碳纤维复合材料今后的主要发展方向。

2.4申请人相对研发实力分析

从上表可以看出，申请量排名前十的申请人在不同领域的研发水平和侧重情况有所不同，其中，最为平均的是哈尔滨工业大学和天津大学，在5~6个领域都有发明；最不平均的是肖忠渊，只在两个领域有专利，而肖忠渊则在F16（工程原件或部件）领域独占鳌头，几乎垄断该项技术；而大连理工大学在B23（机床；其他金属加工）方面具有垄断性优势。

2.5专利类型分析

从上表可以看出，在碳纤维复合材料领域发明书要远大于实用新型数

2.6法律状态分析

从上表可以看出，整体上来说，碳纤维符合材料相关专利的法律状态并不乐观，仅有约三分之一的专利有效，撤回，失效，驳回的专利占四分之一，而还有四成多的专利处于审核状态，这提醒我们后来的人要注意申请专利时一定要各方面考虑完全，尽量提高申请成功率。

2.7机构属性分析

从上表可以看出，企业和大专院校是专利申请的主力军，几乎平分了申请总量，另有少部分也属于科研单位，这从侧面也证明了碳纤维复合材料属于高科技领域，具有相当广阔的市场前景。

第二篇：专利分析报告

专利分析报告模板

一、检索策略的制定以及调整

（一）拆分技术点，确定关键词、同义词、上下位词,利用AND/OR对关键字进行灵活组合,如：

broil* or grill* or((double or two)and grill*)。

（二）通过对上确步定的关键词进行检索,找出相应IPC分类

(可使用Chart中Top IPC来统计主要的IPC分类号)。

（三）也可结合Derwent分类(可使用Chart中Top Manual Code来统计主要的Derwent手工代码)。

(chart中Patent Publishing Trends)

（二）用专利量的多小找出行业中的主要竞争对手，同时通过统计单一公司专利被引证量来判断专利质量。

（三）用IPC分类按时间排序看特定公司的技术侧重点，同时知道该公司最早专利以便跟其它公司作比较。

（六）区域申请趋势分析

（七）区域专利技术特征分析

（九）利用检索平台中的法律状态栏（Legal Status）分析法律状态

第三篇：碳纤维加固分析

碳纤维加固混凝土的弹塑性分析 黄兴 王国体

摘要：

1.碳纤维复合材料是航空、汽车、运动器材等众多领域广泛应用的材料之一。由于具有优异性能。碳纤维单向布与配套树脂材料已是加固钢筋混凝土结构的新材料、新工艺。本文简单介绍了钢筋混凝土有限元分析的研究现状，碳纤维加固混凝土技术的发展概况，讨论了混凝土材料的弹塑性本构关系，介绍了常见的可以用来模拟混凝土的几种模型。2.在确定有限元模型的基础上，详细介绍了ANSYS中专门用于模拟混凝土或钢筋棍凝土结构的Solid65单元以及钢筋单元LINK8。

3.在对钢筋混凝土梁的有限元分析中，通过对碳纤维布的添加和消去，用ANSYS进行模拟并对试验结果进行比较，验证碳纤维对混凝土的加固作用。关键词：混凝土 加固 有限元

Carbon fiber reinforcement concrete ball plasticity analysis Abstract：

1.The carbon fiber is compound with the aviation, the automobile，the movement equipment and so on one of multitudinous domain widespread application materials.Because has the outstanding performance.The carbon fiber unidirectional cloth and the necessary resin material already were reinforces the reinforced concrete structure the new material, the new craft.This article simply introduced the present situation of the reinforced concrete finite element analysis research, the carbon fiber reinforcement concrete technology development survey;discussed the coagulation of the material ball plasticity and the construction relations.Introduced several kinds of common useful models to simulate the concrete.2.In the determination finite element, in the model foundation, in detail introduced in ANSYS specially uses in to simulate the concrete or the steel bar stick congeals the texture of soil Solid65 unit as well as steel bar unit LINK8

3.In infinite element analysis which puts up the main beam to the steel bar coagulation, through eliminates or add the carbon fiber ,carries on the simulation with ANSYS, thus carries on the comparison to the test result, the confirmation carbon fiber to the concrete reinforcement function Key word: Concrete reinforcement finite element 钢筋混凝土有限元分析的意义

钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种物理—力学完全不同的材料所组成的结构材料。钢筋混凝土结构由于强度高、可模性好、造价低等优点，在我国建筑业中被广泛使用，公共建筑及绝大部分高层建筑均为钢筋混凝上结构。

由于钢筋混凝土材料性能的特殊性和复杂性，对于钢筋混凝土的试验研究存在着许多复杂的因素，主要包括:(1)钢筋混凝土结构是由两种材料组成:钢筋和混凝土。

(2)混凝土本身主要是由山水、砂石骨料和水泥复合而成。在混凝土硬化以后，在混凝土中仍然有自由水和孔隙，甚至还有未水化的水泥粒，并不可避免的形成数条多微裂缝。混凝土的应力应变关系是非线性的，且受很多因素影响。在复杂应力条件下，混凝土本构方程仍然是一个需要深入研究的问题。

(3)在荷载作用下，一般钢筋混凝土结构是带裂缝工作的。混凝土的裂缝随荷载的增加而不断发展。

(4)混凝土的变形是与时间有关的，如收缩和徐变。

(5)钢筋和混凝土之间的粘结关系非常复杂，如何模拟粘结关系也需进一步研究。

(6)钢筋本的非弹性性能。

考虑到这些复杂因素，要精确分析一个钢筋混凝土结构从加载到破坏的全过程是十分困难的。长期以来，钢筋混凝土结构的分析主要靠试验和经验公式，而且主要是针对杆件结构。对于复杂的混凝土结构要么用模型试验，要么用弹性理论，对某些结构一般是用极限平衡理论求得其承载力。

随着电了计算机的出现和混凝土本构关系研究的深入，钢筋混凝土结构有限元分析方法得到了迅速的发展。在钢筋混凝土结构的分析中运用有限元分析可以提供大量结构反应信息，诸如结构位移、应力、应变的变化，混凝土压屈，钢筋流动，粘结滑移，破坏荷载等等，这对研究钢筋混凝土结构的性能，改进工程设计都有重要的意义。

2钢筋混凝土有限元分析的研究现状

最早用有限元法分析钢筋混凝上梁的学者是 Ngo和Scordelis。他们于1967年在ACI杂志上发表了一篇有关这一内容的论文们在研究中，主要还是基于线弹性理论，但是他们根据试验结果，将钢筋和混凝土划分为三角形单元，按平面 应力问题和线弹性理论分析钢筋和混凝土应力，针对钢筋混凝土结构的特点，在钢筋和混凝土之间附加了一种沿钢筋径向和切向都有一定刚度的粘结弹簧，从而可以分析粘结应力的变化情况：反映混凝土的开裂特性，提出了离散裂缝(discrete cracks)形式，即在梁中预先设置裂缝，裂缝的两边用不同的节点，裂缝间也附加了特殊的无几何尺寸的连接弹簧，以模拟混凝土裂缝间的骨料咬合力和钢筋的销栓作用。这一研究获得了很大的成功，引起了巨大的反响。自此以后，许多学者在这一领域研究，发表了大量研究成果。

1968年Nilsson发展了Ngo等人的工作，将钢筋与混凝土非线性粘结关系和混凝土本身的非线性应力应变关系引入有限元分析，当钢筋开裂后就重新划分网格，把裂缝置于单元边界处Frankin于1970年首先引入“弥散裂缝”的方法，将钢筋分布在混凝土单元中，假定钢筋与混凝土间有效连接并可以自动跟踪裂缝的发展。这一方法为有限元分析实际钢筋混凝土结构提供了有力工具，获得了广泛应用。有些研究中还用拉伸强化(tension stiffening)概念，以考虑裂缝之间混凝土对受拉的贡献。由于弥散裂缝模式计算相对简单并具有较好的精度，这一模式己被应用于平面应力、平面应变、板弯曲、壳体、轴对称和三维实体问题之中。1969年已有学者用分层法来建立钢筋混凝土梁的弯曲单元稍后Lin和Scordelis将分层法用于板壳单元等弯曲构件，假定每一个混凝土堆安全壳、存储容器和海洋石油平台等大型混凝土结构的非线性分析中。这一阶段的研究和应用都取得了很大的进展，但总的来说，不管是理论研究还是工程应用，都比较粗糙，处于探索阶段。

1977-1985年，在这个阶段中，研究工作主要可分为两个方面。一方面是继续在单元模式的选取、混凝土的本构关系和破坏理论、裂缝的模拟和拉伸强度、骨料咬合和销栓作用以及粘结方面进行深入的研究。另一方面是系统性的总结和交流工作，美国土木工程协会组织了一个20人的委员会，花了八年时间，总结和分析了钢筋混凝土结构有限元结构分析领域的大量研究资料和信息，在 1982午 5月发表了长达 545页的综述报告，内容涉及本构关系和破坏理论、钢筋模拟及粘结的表示、混凝土开裂、剪力传递、时间效应、动力分析、数值算例和应用;还在附录中发表了钢筋混凝土结构非线性的有限元程序。在这一时期，欧洲和亚洲的一些学者也在钢筋混凝土结构的有限元分析方面进行了大量的研究工作，1987年7月在联邦德国召开了“钢筋混凝土空间结构非线性性能”的国际会议;1981年，国际桥梁与结构工程协会在荷兰召开了 “高等混凝土力学”的国际会议;1984年，在前南斯拉夫召开了 “混凝土结构的计算机辅助分析与设计”国际会议。同时，日本学者的研究工作在起步较晚的情况下很快的发展到了应用阶段，并且与试验的结合方面取得了很大的进展。

1985年到现在，处在混凝土的本构关系的表达和试验研究方面继续进行更深入的研究之外，钢筋混凝土结构非线性有限元分析进一步向实用方向发展，努力把现有的分析方法和工程设计结合起来。同时，研究的领域也进一步扩展到动力、冲击荷载下的非线性分析，分析模型和材料参数成为预测钢筋混凝土结构在动力和冲击荷载下性能的研究热点;高强混凝土和受约束混凝土结构的非线性有限元分析也受到了重视;材料非线性、几何非线性以及时间因素的综合考虑也融入了钢筋混凝土结构非线性有限元分析。在混凝土结构中，与时间因素有关的效应包括荷载、预应力、环境因素以及随时间推移而变化的徐变、收缩、老化、热效应和预应力筋的松弛等。在这一时期中，我国在钢筋混凝土结构非线性有限 元分析的大部分领域开展了研究工作，取得了很大发展。我国虽然没有专门召开过钢筋混凝土非线性有限元分析方面的会议，但这方面的研究工作在计算力学、结构工程、地震工程等全国性的学术会议中有所反映，也出版了钢筋混凝土结构非线性有限元分析方面的专著，反映了我国在这一方面的研究成果。

目前可以说钢筋混凝土的有限元分析己经到了相当实用的阶段。欧洲混凝土委员会 1990年的混凝土模式规范已经将混凝土有限元方法纳入其有关条文。我国钢筋混凝土结构也在附录中写入了有关有限元分析的条文。其主要用途如下：

a)用于重大结构，如核电站的安全壳、海上采油平台、大型水利工程结构的静力分析，尤其是动力分析，具有及其重要的意义。既可以检验设计，又可以优化设计;既有经济价值，又有研究价值。

b)用于结构或构件的全过程分析，对结构或构件的性能及其实际的极限荷载有更深入、正确的了解，能揭示出结构的薄弱环节，能对其可靠性做出正确的评价。

c)辅助试验进行参数设计。

3.ANSYS在钢筋混凝土有限元分析中的运用

ANSYS软件是美国ANSYS公司开发的融结构、热、流体、电磁、声学于一体的新一代大型有限元分析程序，它拥有丰富和完善的单元库、材料模型库和求解器，能高效的求解各类结构的静力、动力、振动、线性和非线性、模态分析、谐波响应分析、瞬态动力分析、断裂力学等问题。它拥有完善的前后处理和强大的数据接口，因而是计算机辅助设计(CAE)和工程数值分析和模拟最有效的软件之一。

4碳纤维加固技术的发展概况。

碳纤维材料用于混凝土结构补强加固的研究下作开始于80年代的美、日等发达国家。自80年代末至今，日本、美国、新加坡以及欧洲的部分国家和地区的众多大学、研究机构、材料生产厂家等都相继进行了大量碳纤维材料用于混凝土结构补强加固的研究开发，并在此基础上己编制形成了自己国家的行业标准和规范。日本的阪神大地震后，很多工程就是用碳纤维材料加固修补的。建筑物的抗震加固技术在日本、韩国、美国、欧洲、台湾等国家和地区得到了迅速的发展和广泛的应用。碳纤维材料在土木工程领域的应用已非常广泛，概括起来主要有以下几种途径：

(1)在搅拌混凝土的同时加入短纤维制成碳纤维混凝土，用于新建结构。(2)长丝制成束状(棒材)在现浇混凝土中代替钢筋用土新建结构。

(3)将碳纤维制成织物(片材)>VI贴到混凝土表面用于结构的补强和加固。从目前国内外的发展情况看，碳纤维材料应用于建筑业的研究开发活动正 呈积极活跃的态势。中国拥有巨大的建筑市场，大量的钢筋混凝土结构急需补强以优化设计；既有经济价值，又有研究价值。

5今后的研究内容

1.讨论了混凝土材料的弹塑性本构关系，介绍了常见的可以用来模拟混凝土的几种模型。

2.在确定有限元模型的基础上，详细介绍了ANSYS中专门用于模拟混凝土或钢筋棍凝土结构的Solid65单元以及钢筋单元Link8。

3.在对钢筋混凝土梁的有限元分析中，通过对碳纤维布的添加和消去用ANSYS进行模拟，从而对试验结果进行比较，验证碳纤维对混凝土的加固作用。

钢筋混凝土材料的性质非常复杂:(1)在多轴应力状态下的非线性应力—应变特性;(2)应力软化和各向异性弹性劣化:(3)拉伸应力或应变引起的逐步开裂;(4)钢筋和混凝土的粘结滑移，骨料的连锁作用，钢筋的铆合作用;5)有如徐变、收缩与时间相关的特性。因此，如何提出一个能描述在所有情况下混凝土特性都合适的本构模型是非常困难的一项工作。本章将简要介绍混凝土材料的本构关系。

参考书目：

1.王勖成 有限单元法 清华大学出版社 2003.7 2.祝效华 余志祥 ANSYS高级工程有限元分析范例精选 电子工业出版社 2004.10 3.小飒工作室 最新经典ANSYS及Workbench教程 电子工业出版社 2004.6 4.ANSYS理论手册

5.ANSYS非线性分析指南

6.卢哲安 陈涛 弹纤维加固钢筋混凝土板非线形有限元分析 中国科技论文在线 7．江见鲸 陆新征 钢筋混凝土有限元 清华大学研究生精品课程

8．周岑 孙利民 钢筋混凝土结构弹塑性分析在 ANSYS中的实现 同济大学土木工程防灾国家重点实验室 2000.9.2

第四篇：碳纤维的应用和个人感想

在碳纤维应用领域中，风电叶片是个热点。当前，风能在我国得到广泛利用，风电叶片需求潜力巨大。要减轻叶片的质量，又要满足强度与刚度要求，一个有效的办法就是采用碳纤维增强。中复神鹰万吨级碳纤维一期工程投产暨中复联众2兆瓦风电叶片、吉林明阳大通风电技术1.5兆瓦系列风电机组等项目近期批量生产。其中，吉林明阳大通产品实现现场安装，样机的累计运行参数超过预期水平，并与吉林大唐、华电电力公司等单位草签了约50亿元的供货合同。

为了降低风电单位成本，风机功率不断提高，随之叶片长度也不断增加，使碳纤维在风电叶片中的应用成为必然。介绍了碳纤维在风电叶片上应用的优势和不足，以及解决的技术途径。

碳纤维材料在风力发电机叶片中的应用

当叶片长度增加时，质量的增加要快于能量的提取。因为质量的增加和风叶长度的立方成正比，而风机产生的电能和风叶长度的平方成正比。同时随着叶片长度的增加，对增强材料的强度和刚度等性能提出了新的要求玻璃纤维在大型复合材料叶片制造中逐渐显现出性能方面的不足。为了保证在极端风载下叶尖不碰塔架，叶片必须具有足够的刚度。减轻叶片的质量，又要满足强度与刚度要求，有效的办法是采用碳纤维增强。国外专家认为由于现有材料不能很好满足大功率风力发电装置的需求，玻璃纤维复合材料性能已经趋于极限，因此，在发展更大功率风力发电装置和更长转子叶片时，采用性能更好的碳纤维复合材料势在必行。他们认为当风力机超过3MW、叶片长度超过40m时，叶片制造时采用碳纤维已成为必要的选择。事实上，当叶片超过一定尺寸后，碳纤维叶片反而比玻璃纤维叶片便宜，因为材料用量、劳动力、运输和安装成本等都下降了。

目前国外把碳纤维用于叶片制造的厂家主 要有：

（1）丹麦LM Glassfiber“未来”叶片家族中61.5 m长、5 MW风机的叶片在梁和根部都选用了碳纤维。

（2）德国叶片制造商Nordex Rotor新制造的56 m长，5 MW风机叶片的整个梁结构也采用了碳纤维，他们认为叶片超过一定尺寸后，碳纤维叶片的制作成本并不比玻璃纤维的高。

（3）Vestas Wind System 在他们制造的44 m长、V-90 3.0 MW风电机中的叶片的梁采用了碳纤维。2004 年12 月Zoltek Companies Inc.宣布与Vestaswind Systems AS公司订立长期战略合同，在前3 a提供价值8千万到1亿美元的碳纤维用于制造风机叶片；Zoltek Companies Inc在股东大会上宣布对NEGMicon的碳纤维合同将比每年150 t增加1倍。同时每

年分别向Vestas和Gamesa各提供1 000 t，所用牌号为Panex33 48K。

（4）西班牙Gamesa在他们旋转直径为87 m(G87)和90 m(G90)2 MW的风机的叶片中采用了碳纤维／环氧树脂预浸料。

（5）NEG Micon在40 m的叶片中采用了碳纤维增强环氧树脂。

（6）德国Enercon GmbH在他们的大型叶片的制造中也使用了碳纤维。（7）华盛顿的Kirkland公司和TPI Composites公司合作，发展碳纤维风机叶片，以求得最大的能量获得，同时减轻风机的负载。方案通过对30~35 m长叶片的设计，制造和测试证明先进的碳纤维混编设计叶片的商业化的可行性。

碳纤维在风机叶片中应用的优势

碳纤维的应用优势：

(1)提高叶片刚度，减轻叶片重量

碳纤维的密度比玻璃纤维小约30%，强度大40%，尤其是模量高3至8倍。大型叶片采用碳纤维增强可充分发挥其高弹轻质的优点。荷兰戴尔弗理工大学研究表明，一个旋转直径为120米的风机的叶片，由于梁的质量超过叶片总质量的一半，梁结构采用碳纤维，和采用全玻纤的相比，重量可减轻40%左右;碳纤维复合材料叶片刚度是玻璃纤维复合材料叶片的两倍。据分析，采用碳/玻混杂增强方案，叶片可减重20%～30%。Vesta Wind System公司的V90 3 Mw发电机的叶片长44m，采用碳纤维代替玻璃纤维的构件，叶片质量与该公司V80 2 MW发电机且为39米长的叶片质量相同。同样是34m长的叶片，采用玻璃纤维增强聚脂树脂时质量5800kg，采用玻璃纤维增强环氧树脂时质量5200kg，而采用碳纤维增强环氧树脂时质量只有3800kg。其他的研究也表明，添加碳纤维所制得的风机叶片质量比玻璃纤维的轻约32%，而且成本下降约16%。

(2)提高叶片抗疲劳性能

风机总是处在条件恶劣的环境中，并且24小时的处于工作状态。这就使材料易于受到损害。相关研究表明，碳纤维合成材料具有出众的抗疲劳特性，当与树脂材料混合时，则成为了风力机适应恶劣气候条件的最佳材料之一。

(3)使风机的输出功率更平滑更均衡，提高风能利用效率 使用碳纤维后，叶片重量的降低和刚度的增加改善了叶片的空气动力学性能，减少对塔和轮轴的负载，从而使风机的输出功率更平滑和更均衡，提高能量效率。同时，碳纤维叶片更薄，外形设计更有效，叶片更细长，也提高了能量的输出效率。

(4)可制造低风速叶片

碳纤维的应用可以减少负载和增加叶片长度，从而制造适合于低风速地区的大直径风叶，使风能成本下降。

(5)可制造自适应叶片

叶片装在发电机的轮轮上，叶片的角度可调。目前主动型调节风机(active utility-size wind turhines)的设计风速为13 to15m/sec(29 to 33mph)，当风速超过时，则调节风叶斜度来分散超过的风力，防止对风机的损害。斜度控制系统对逐步改变的风速是有效的。但对狂风的反应太慢了，自适应的各向异性叶片可帮助斜度控用系统(thepitch control system)，在突然的、瞬间的和局部的风速改变时保持电流的稳定。自适应叶片充分利用了纤维增强材料的特性，能产生非对称性和各向异性的材料，采用弯曲/扭曲叶片设计，使叶片在强风中旋转时可减少瞬时负载。美国Sandia National Laboratories致力于自适应叶片(“adzptive”blade)研究，使1.5W风能从每KWh 5美分降到4.9分，价格可和燃料发电相比。

(6)利用导电性能避免雷击利用碳纤维的导电性能，通过特殊的结构设计，可有效地避免雷击对叶片造成的损伤。

(7)降低风力机叶片的制造和运输成本

由于减少了材料的应用，所以纤维和树脂的应用都减少了，叶片变得轻巧，制造和运输成本都会下降。可缩小工厂的规模和运输设备。

(8)具有振动阻尼特性。碳纤维的振动阻尼特性可避免叶片自然频率与塔暂短频率间发生任何共振的可能性。

感想

在这次关于碳纤维的课题中，我们每人都负责一块内容，从碳纤维的历史背景到合成工艺，又从发展应用到热点的讨论和发展前景。每个人通过在网上查阅资料，最后资料整合，做成ppt，这个过程，我们付出了努力，从中也颇有收获。这是一个自我探究与发现的过程，对于未知领域的认识与探讨，锻炼了我们的学习能力，探究能力和合作能力。在这次课题里，我负责的是关于碳纤维的热点，其实碳纤维的应用已经很广泛了，我在查阅了很多资料后，发现碳纤维可以用于航空航天、交通、体育与休闲用品、医疗、机械、纺织等很多的领域，然而，最有价值的我认为是应用于风力发电，将碳纤维的工艺用于制造风车叶片，是具有重大意义的，它对于人类能源的利用，人类未来的发展都影响很大，目前对于这一方面的知识也是很尖端的。

我整理的关于目前碳纤维的热点，能源一直是人类发展的重要前提，目前世界能源紧缺，对于能源的充分利用具有重大的意义。在中国幅员辽阔，海岸线长，风力资源十分丰富，所以风力发电对于能源的利用是十分重要的，风车一直以来都在改进，以获得更大的效率，风车叶片利用碳纤维加工，是很有远见性的，将碳纤维运用于风力发电，有很大的优势，(1)提高叶片刚度，减轻叶片质量(2)提高叶片抗疲劳性能（3）使风机的输出功率更平滑更均衡,提高风能利用效率（4）可制造低风速叶片（5）可制造自适应叶片（6）利用导电性能避免雷击（7）降低风力机叶片的制造和运输成本（8）碳纤维的风车叶片成为目前的热点。

具有振动阻尼特性。在这些优势下，

第五篇：专利分析[定稿]

(一)分析背景

乙型病毒性肝炎(Hepatitis B)，简称乙肝，也称血清型肝炎(Serum Hepatitis)，是一种由乙型肝炎病毒引起的疾病。乙肝广泛流行于世界各国，主要侵犯儿童及青壮年，少数患者会转化为肝硬化或肝癌。全世界约有20 亿人已感染乙型肝炎病毒，其中3.5 亿以上的人患有慢性感染，每年有50 至70 万人死于乙型肝炎病毒感染。乙型肝炎与肺结核和艾滋病并列世界上最常见的传染病。因此，它已成为严重威胁人类健康的世界性疾病。

乙型肝炎西方国家较少，在亚洲和非洲流行较为严重。乙型肝炎是我国当前流行最为广泛、危害性最严重的一种疾病。1992年以前，我国属于乙型肝炎高流行区，乙肝病毒表面抗原阳性者有1.2亿人，人群乙肝病毒表面抗原携带率约9.75%，几乎每10个人中就有1个人是乙肝病毒感染者。每年因乙肝病毒感染相关疾病而死亡的人数约有27万；2006年以后，我国的乙型肝炎感染率下降至7.18%，但仍有9300万慢性乙肝病毒感染者，其中约2000万为慢性乙肝患者，仍属于中等偏高的流行国家。乙型肝炎仍是危害我国人民健康的大问题。

乙型肝炎作为一种很常见并且具有传染性的疾病，没有一定的流行期，一年四季均可发病。且其进一步发展会导致肝硬化、肝癌，严重影响人们的身心健康，给个人和社会带来巨大的经济负担。目前针对慢性乙肝没有特效药，西医抗病毒治疗在一定程度上减缓了病情的发展，但抗病毒药价格昂贵、易耐药，停药后易复发及副作用等，也给临床治疗带来较大的难度，给患者背上了沉重的经济和精神负担。实践证明中药具有一定抗病毒作用。在国夕卜水飞蓟素、甘草制剂、齐墩果酸及小柴胡汤等已被认定是治疗慢性乙肝的中药制剂。国外某些权威的研究机构正在开展中医药治疗慢性乙肝的临床和基础研究。在国际肝病学术会议上，有些专家认为，在治疗慢性乙肝的领域中，中医中药值得关注并且寄予极大的希望。

治疗乙型肝炎的中药是指在汉族传统医术指导下应用的药物。中药按加工工艺分为中成药、中药材。中药主要起源于中国，除了植物药以外，动物药如蛇胆，熊胆，五步蛇，鹿茸，鹿角等；介壳类如珍珠，海蛤壳；矿物类如龙骨，磁石等都是用来治病的中药。

中医药治疗慢性乙肝有其自身的优势，主要体现在几个方面：（1）多靶位的作用，包括改善症状、肝功能，调整患者的免疫功能，阻断和逆转肝纤维化以及抑制乙肝病毒的复制等。因此中医药治疗可收到“一石多鸟”的作用。（2）西医认为不宜或治疗失败的乙肝患者，如免疫耐受期的病毒携带者，抗病毒药治疗失败者或严重肝炎、失代偿期肝硬化患者等，采用中医药治疗能收到一定效果。（3）副作用相对较少，患者依从性和耐受性较好。（4）医疗费用相对较低。

认识到中药在治疗乙型肝炎中的作用,很多公司和企业纷纷申请了专利。专利的质量有好有坏。因此,如果公司要在此领域申请专利,有必要研究有关治疗乙型肝炎中药的专利。

（二）检索策略

由于治疗乙型肝炎的中药主要是在我国比较流行,外国比较流行的是西药.因此可以预测在我国申请的比较多，首先对我国在这方面的专利进行检索。在进行检索之前要确定检索平台。选用的平台是国家知识产权局下的 [专利信息服务平台](网址为 http://search.cnipr.com/pages!advSearch.action)在确定最终检索式)之前,首先进行初检,确定的检索式为“乙型肝炎 and 中药”。然后分析发现，如果在[摘要]里输入检索式,发现极不准确,很多专利治疗乙型肝炎只是其中的一个小方面。考虑到这种情况,在[名称]里输入检索式,比较符合要求。

通过分析,乙型肝炎有多个名称,申请者在申请时可能使用不同的名称,因此检索乙型肝炎表达式时要包括各个名称,乙型肝炎的表达式为:乙肝 or 乙型肝炎 or 血清性肝炎 or 大三阳 or 小三阳 or HBV。

在由最初的检索式检索出来的专利进行分析时发现,很多专利不是直接写中药,而是通过写草药、汤、胶囊、冲剂来表达此意思，因此中药的表达式为:中药 or 草药 or 汤 or 胶囊 or 冲剂。

通过对初检专利IPC分类号进行分析发现，分类号主要分布如下:

通过对各个分类号进行分析,发现: A61P1/00 治疗消化道或消化系统疾病的药物

A61P31/00 抗感染药,即抗生素、抗菌剂、化疗剂

A61K36/00 含有来自藻类苔藓真菌或植物或其派生物,例如传统草药的未确定结构的药物制剂

A61K35/00 含有其有不明结构的原材料其其反应产物的医用配制品 A61K9/00 以特殊物理形状为特征的医药配制品,例如单层囊、溶液 A61K31/00 含有机有效成分的医药配制品 A61P13/00 治疗泌尿系统的药物

A61K33/00 含无机有效成分的医用配制品 A61P7/00 治疗血液或细胞外液疾病的药物 A61P37/00 治疗免疫或过敏性疾病的药物

发现, A61K33/00、A61P13/00、A61P7/00分类号与检索主题不合,应以排除。由于“乙型肝炎”、“中药”在英语中有固定的翻译,因此,外文检索式为:(Hepatitis or HBV or Hep B)and(TCM or Chinese herb or Traditional Chinese medicine)由于检索主题是“治疗乙型肝炎的中药”，相关的外观设计专利可以排除。故检索到的发明专利和实用新型专利共有281项，其中中国的占279项，国外的2项

（三）专利分析报告

一、趋势分析

从申请和公开两个总体趋势图可以看出，治疗乙型肝炎的中药相关专利的总体趋势是持增长态势的。从04年开始，专利的申请量开始大量增长，说明人们对于申请相关专利保护自己的权利已经开始重视起来。但是截止到2014年年申请量在12年时达到最大值为28，近10年申请数量在10-30之间波动，有可能关于治疗乙型肝炎的中药的研发进展比较慢，或者人们倾向于使用商业秘密来保护自己的权利。

按公开量的趋势分析，中药治疗乙型肝炎的专利数量总的呈上升趋势，说明自90年代以来这个领域的技术有了比较大的发展和应用，具有良好的市场前景。

二、区域分析

该项分析从治疗乙型肝炎的中药的专利申请的不同区域进行分析，了解不同区域的情况，以及主要技术竞争对手，从而了解该区域中药治疗乙型肝炎的情况，从而对企业进军各区域市场提供参考。

由于中药是中国自古以来传下来的的瑰宝，具有地域性，其他的国家对中药还不太了解，更谈不上申请相关的专利。从区域分析来看，在中国申请的有279项，向其他国家申请的只有2项。而且值得注意的是，2项专利的申请人都是中国人。可见，中国在中药治疗乙型肝炎这个领域占据着绝对优势。而且可以预测，在以后的申请中，申请国家也会是中国居绝对位置。

中国区域专利申请中，排名前十位的申请人为国内申请人，前十名申请人每家所占其国内申请总量的平均比例为1.08％，其中非职务专利申请较多，即说明在中国区域以个人申请为主，说明目前中国在中药治疗乙肝的研究情况基本以单打独斗为主。

三、申请人分析

竞争对手分析是中药治疗乙型肝炎专利整体数量上对主要专利申请人进行分析，可以了解到该技术领域中主要的技术竞争对手的技术发展情况，对竞争对手专利经济信息的监视，可获悉对方经济实力及研发能力，掌握对手的经营发展策略，以及可能的潜在市场。

下图是前十的申请人分析，发现有两个中国人民解放军第三O二医院。因此，进行申请人的合并。

合并后的申请人如下图：

从上面的数据可以看出，前十申请人构成分析中企业申请的有四家，占比为45%，说明公司已经认识到中药在治疗乙型肝炎的作用，有很好的市场前景，申请专利可以更好的保护自己的权利。同时，还有55%是个人申请，都是个人分别申请专利，说明目前我国在领域还是单打独斗，没有形成集团优势。

从申请人IPC分析可以看出，前十的申请人申请的领域主要是A61K35/78，通过查询分类表，A61K35/78已转入A61K 36/00，为含有来自藻类、苔藓、真菌或植物或其派生物，例如传统草药的未确定结构的药物制剂，即申请多是草药。

四、技术主题分析

技术主题分析反映出最新的技术的信息。对某一技术领域内的专利信息进行统计分析可以了解到该技术领域内的技术分支发展情况、技术的区域分布情况以及技术的主要拥有者。

经数据统计，中药治疗乙型肝炎的专利申请大多集中在A61K35/78（47%）、A61K36/9066（20%）和A61K36/899（9%）上，对应的含义是传统草药的未确定结构的药物制剂、姜黄属（例如姜黄、东印度竹芋或芒果姜）的药物制剂、禾本科（例如芦根、竹叶、玉蜀黍（玉米须）或甘蔗）的药物制剂，说明该领域技术多是草药，多是不能确定草药具体结构，比较模糊。说明目前中药治疗乙肝的作用还是不太明确，不能确定什么成分的中药对治疗乙肝有效果。

从上面的IPC申请人分析可知，A61K35/78申请的最多,其他分类号申请的比较少,说明未确定结构的草药治疗乙型肝炎效果不错,有很好的市场前景。

（五）自定义分析

将获得的数据进行专利类型的标引,然后进行分析,如下图所示:

可以看出,发明专利占97%，占绝对优势,说明中药治疗乙型肝炎的技术是有一定的新颖性和创造性。

从上图可以看出，申请人倾向于申请发明专利保护，一方面是该技术具有创造性，另一方面是因为发明专利保护的程度比较大，申请发明专利可以更好的保护自己的权利。

（三）专利分析综述

经过对中药治疗乙型肝炎相关技术领域的专利技术进行分析研究，具有如下特点：

（1）申请区域主要是在中国

由于中药是中国的特有产品，世界上其他的国家以西药为主，所以中国作为主要的申请区域是可以理解的。但是中国过于此领域的专利的国际申请几乎空白，只有几例，说明中国目前眼光放在国内，销售市场在国内，缺乏国际视野。产品未到，专利先行，中国企业有必要未雨绸缪。（2）专利申请集中度不高，“优势企业”的优势不明显

中药治疗乙型肝炎专利申请人的集中度不高。中国申请人中个人申请比较多，各自为阵，没有形成集团优势，离散度很大，优势企业群体在技术创新优势或专利保护意识方面表现不足。

（3）申请人多是用结构不明的草药来申请发明专利

该领域技术多是草药，多是不能确定草药具体结构，比较模糊。说明目前中药治疗乙肝的作用还是不太明确，不能确定什么成分的中药对治疗乙肝有效果。中药来治疗乙型肝炎具有研究价值，而且随着人们日益重视健康问题，有很好的市场前景。但是也要注意研究的风险，进行研究的可行性分析，保证有所进展。