Добавлен: 10.11.2023
Просмотров: 56
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Рисунок 3. Классификация патентной документации по территориям поиска
В таблице 2 представлено распределение патентной документации в области методов получения особо чистого гафния по патентообладателям.
| Наименование патентообладателя | Количество опубликованных патентных документов в заданной области поиска, ед. |
| Басф Се (Германия) | 20 |
| Пг Индастриз Огайо, Инк. (США) | 10 |
| American Elements (США) | 2 |
| Шаньдунский технологический университет (Китай) | 65 |
| ГНПП «Цирконий»/ГП «Восточный ГОК» (Украина) | 3 |
| ОАО «Чепецкий механический завод» (Россия) | 30 |
| Cezus (Франция) | 5 |
| Allegheny Technologies (США) | 5 |
| Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") (Россия) | 16 |
| Сэн-Гобэн Гласс Франс (Франция) | 16 |
Таблица 2 - Распределение патентной документации в области методов получения особо чистого гафния по патентообладателям
Рисунок 4 – количество патентов в России в области получения особо чистого металлического гафния
На рисунке 4 приводится диаграмма распределения патентной документации в области получения особо чистого металлического гафния в России по годам публикации патентов.
Из представленной на рисунке 4 диаграммы видно наличие двух пиков различной высоты. Это говорит о неравномерном развитии заданной области поиска. Наибольшее число патентной документации в области методов получения полифункциональных модифицированных многослойных углеродных нанотрубок в России опубликовано в 2014 году.
Полученный график динамики изобретательской активности который можно интерпретировать так: рост общего (суммарного) количества патентов во времени. Он образуется из динамического ряда, характеризующего распределение патентов по годам, путем суммирования количества патентов в каждой последующей колонке с числом патентов во всех предыдущих колонках. График легко интерпретируется в плане выявления тенденций развития исследуемого объекта.
График можно разбить на три участка. Первый участок (1924 – 1961 гг.) – заданная область поиска в России совсем не развивается, о чем говорит горизонтальная прямая, характеризующаяся нулевой патентной активностью. На втором участке (1962 – 1986гг.) наблюдается рост. На третьем участке (1987 – 2021 гг.) наблюдается плавное увеличение патентной активности. Третий участок говорит нам о том, что заданная область поиска в этот период развивается в России стабильно. В целом график, представленный на рисунке 3, подтверждает неравномерное развитие заданной области поиска в России. В целом область в России развита хорошо.
Рисунок 5 – распределение количества патентов по годам на предприятии ОАО «Чепецкий механический завод» с 2007 по 2021 гг.
В настоящее время большой вклад в развитие области получения особо чистого металлического гафния вносит ОАО «Чепецкий механический завод». Его продукция характеризуется низким содержанием примесей (10-2 – 10-4 %), в том числе циркония (0,1-0,5%).
| Однако при использовании статистических данных о патентах следует учитывать следующие моменты: - не все изобретения являются патентоспособными. Существуют другие альтернативы, такие, как коммерческая тайна или технические ноу-хау, которые доступны изобретателям для охраны их изобретений; - использование патентной системы для охраны изобретений варьируется по странам и отраслям промышленности. Различия в применяемых заявителями стратегиях подачи заявок и в их предпочтениях могут затруднять прямое сопоставление статистических данных о патентах; - различия в патентных системах могут оказывать влияние на решения заявителей относительно подачи заявок на выдачу патента в разных странах; - вследствие роста масштабов интернационализации научно-исследовательских и опытно- конструкторских работ (НИОКР) НИОКР могут проводиться в одном месте, а охрана изобретения может испрашиваться в другом; - трансграничная подача заявок зависит от различных факторов, таких, как торговые потоки, прямые иностранные инвестиции, размеры внутреннего рынка страны и т.д. Несмотря на это, статистические данные о патентах служат источником ценной информации об инновационной деятельности. |
3. Анализ технических решений
По результатам
патентного поиска были выявлены предприятия, занимающиеся получением особо чистого металлического гафния. В России этим занимается Чепецкий механический завод.
Топливная компания «ТВЭЛ», которая входит в госкорпорацию Росатом, открыла высокотехнологичное производство стратегического металла гафния в 2017 году. Таким образом, были решены как минимум две важные задачи. Во-первых, потребности российских потребителей этого материала будут полностью удовлетворены, во-вторых страна полностью откажется от импорта гафния.
В 2023 году ЧМЗ запатентовал способ получения гафния методом йодидного рафинирования. Йодидный метод обеспечивает получение металлов высокой чистоты. Принципиальное отличие технологии Чепецкого механического завода от мировых аналогов заключается в особом температурном режиме, который ранее еще не удавалось обеспечить в промышленных масштабах. Разработанные на ЧМЗ решения позволили повысить эффективность процесса. Патент RU 2 784 718 C1 «Способ получения гафния методом йодидного рафинирования»
Ранее на предприятии уже был разработан способ йодидного рафинирования (патент 2007 года) - RU 2 356 962 C2 « Способ переработки стружки металлов подгруппы титана и их сплавов»
Продукция на основе гафния производства АО ЧМЗ:
Также исследованиями занимается Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского". В открытых источниках мне удалось найти несколько патентов:
|
Гафний производится также на Украине Государственным научно-производственным
предприятием «Цирконий». ГНПП «Цирконий» создано в 1992 г. на базе Приднепровского химического завода в г. Днепродзержинск. Предприятие производит следующую гафниевую продукцию: гафний металлический ядерночистый и гафний кальциетермический (КТГ-НР) в виде обработанных цилиндрических слитков диаметром не более 240 мм; катоды диаметром от 60 до 120 мм; лигатуру гафний-никель (ГФН-10) в кусках неправильной формы размером не менее 10х10 мм; гидроксид гафния; оксид гафния. Увеличение объемов производства гафния тормозится дефицитом ядерно-чистого кальция, который используется в качестве реагента и который предприятие может закупать только в России.
Вот несколько патентов данного предприятия:
-
«Термостойкий свариваемый никелевый сплав», опубликован 16.10.2000 – UA 28345 -
«Способ разделения тетрахлоридов циркония и гафния», опубликован 15.09.2000 – UA 27265 -
«Способ разделения циркония и гафния», опубликован 15.03.2007 – UA 78431
Выводы
В области добычи гафния можно выделить несколько основных тенденций развития:
1. Развитие технологий обогащения руды. С помощью новых методов и технологий можно повысить эффективность обогащения руды и уменьшить затраты на производство.
2. Расширение использования автоматизации и роботизации в добыче гафния. Это позволяет увеличить производительность и безопасность процессов, а также снизить затраты на рабочую силу.
3. Развитие технологий переработки гафния. С помощью новых методов и технологий можно получать более чистый и высококачественный гафний, что повышает его стоимость на рынке.
4. Увеличение объемов добычи гафния. В связи с ростом потребления гафния в различных отраслях промышленности, ожидается увеличение объемов его добычи.
5. Развитие экологически чистых технологий добычи гафния. Это позволяет снизить негативное воздействие добычи на окружающую среду и повысить экологическую безопасность процессов.
Прогноз развития методов и средств в области добычи гафния связан с углублением и расширением вышеописанных тенденций. Ожидается, что данные технологии будут все более эффективными и экономически выгодными, а также появятся новые методы и средства, которые позволят еще более эффективно использовать ресурсы и снизить негативное воздействие на окружающую среду.
Можно провести анализ технических решений в области добычи гафния в целом.
Гафний является редким металлом, который используется в производстве различных изделий, включая легированные стали, сплавы для турбинных лопаток, электроды для сварки и другие изделия. Добыча гафния происходит в основном из минерала циркония, который содержит около 0,03% гафния.
Одним из основных методов добычи гафния является процесс хлорирования, который заключается в превращении минерала циркония в хлорид гафния. Затем хлорид гафния подвергается обработке с использованием высокотемпературных печей, чтобы получить металлический гафний.
Существует несколько технологий для добычи гафния
, которые отличаются по эффективности, затратам и экологической безопасности. Например, одним из методов является процесс FFC Cambridge, который использует электролиз для добычи гафния из хлорида гафния. Этот процесс считается более эффективным и экологически безопасным, чем традиционный метод хлорирования.
Также существуют новые технологии для добычи гафния, которые основаны на использовании наночастиц и других инновационных материалов. Например, исследователи из Университета Северной Каролины разработали новый метод добычи гафния, который использует наночастицы золота для извлечения металла из руды. Этот метод может быть более эффективным и экологически безопасным, чем традиционные методы добычи гафния.
Таким образом, можно сделать вывод, что в области добычи гафния существует множество технологий и инноваций, которые могут быть применены для повышения эффективности и экологической безопасности процесса добычи.