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1、 中國工程科技知識中心 鎢礦資源高效開發利用技術戰略情報分析報告（鎢礦資源高效開發利用技術戰略情報分析報告（2022）2022 年第二十三期中國工程科技知識中心江西省科學院科技戰略研究所2022 年 12 月報告圖解報告圖解I目 錄1.鎢礦資源基本情況.1.鎢礦資源基本情況.1 11.1 世界鎢礦資源分布.21.2 我國鎢礦資源分布.42.鎢產業發展現狀.2.鎢產業發展現狀.6 62.1 全球鎢產業發展概況.102.2 我國鎢產業產業概況.133.鎢加工利用產業技術分析.3.鎢加工利用產業技術分析.17173.1 專利申請趨勢分析.173.2 全球專利技術構成分析.183.3 全球主要申請國家

2、/地區專利地域布局分析.203.4 全球主要專利來源國家/地區分析.203.5 全球主要申請人分析.223.6 我國申請情況分析.234.高精度梯度硬質合金涂層刀片關鍵技術.4.高精度梯度硬質合金涂層刀片關鍵技術.23234.1 梯度結構硬質合金及涂層刀片技術研究進展.244.2 硬質合金涂層刀片專利態勢分析.375.鎢濺射靶材技術專利分析.5.鎢濺射靶材技術專利分析.48485.1 專利申請國家/地區和時間分布.485.2 專利技術區域分布.495.3 主要申請人分析.505.4 鎢濺射靶材技術主題分析.546.結論及建議.6.結論及建議.5555知領報告2022 年第 23 期編編 輯：輯

3、：武麗麗執執 筆：筆：魏昌婷 江西省科學院科技戰略研究所馮雪嬌 江西省科學院科技戰略研究所杜俐穎 江西省科學院科技戰略研究所衡 超 江西省科學院科技戰略研究所審審 核：核：蔡志勇II圖表目錄表 1 2020-2021 年中國鎢資源儲量 （單位：萬噸 WO3）.5表 2 2016-2021 年全球主要鎢生產國鎢精礦產量統計（噸）.10表 3 國外主要硬質合金企業.13表 4 鎢加工利用 IPC 主題分布.18表 5 全球主要創新主體信息表.22表 6 硬質合金涂層刀片的主要專利申請人.39表 7 中國硬質合金涂層刀片的主要專利申請人.44表 8 硬質合金涂層刀片專利 IPC 主題分布.45表 9

4、 硬質合金涂層刀片專利技術 TOP15 高被引專利.46表 10 鎢濺射靶材的主要專利申請人.50表 11 鎢濺射靶材專利 IPC 主題分布.54圖 1 2020-2021 年全球鎢礦儲量.3圖 2 中國鎢礦資源分布.5圖 3 我國鎢礦資源類型現狀.6圖 4 鎢產業鏈.7圖 5 主要國家鎢消費占比.11圖 6 2021 年全球鎢金屬消費結構.12圖 7 鎢加工專利申請量變化趨勢.18圖 8 全球各技術分支申請趨勢與申請量占比.20圖 9 主要專利申請國家/地區專利申請量分布.20圖 10 主要申請國家/地區專利申請趨勢.21圖 11 鎢加工領域主要專利來源國技術市場布局情況.22圖 12 我國

5、各?。ㄊ?、自治區）專利申請情況.23圖 13 硬質合金涂層刀片主要國家專利申請時間演化圖.38圖 14 各硬質合金涂層刀片專利技術來源國市場分布.39圖 15 1970 年以來前 10 位專利申請人年代分布圖.41圖 16 專利權人技術市場分布圖.42III圖 17 專利權人技術分布圖.43圖 18 鎢濺射靶材國內外專利申請時間演化圖.49圖 19 鎢濺射靶材專利技術國家（地區）分布.50圖 20 1983 年以來前 10 位專利申請人年代分布圖.51圖 21 專利權人技術市場分布圖.52圖 22 專利權人技術分布圖.53圖 23 前 10 位專利權人合作關系圖.54i摘摘 要要鎢是稀有金屬，

6、也是一種重要的戰略性資源，其具有高熔點、高硬度、高耐溫性、高化學穩定性等諸多優點。鎢及其合金作為功能材料廣泛應用于機械加工、兵器工業、航天航空、信息產業等各個領域，在現代工業、國防及高新技術應用中極為重要，被譽為“工業牙齒”。我國鎢于國際上有著近乎壟斷的資源優勢，但在鎢的應用和開發技術上受到歐美各國的鉗制。雖然我國長期保持著全球第一鎢品出口國的國際地位，但產品都以粗加工產品為主。因而，調優產品結構、提升產業能級，對我國鎢產業發展十分重要。本報告從全球鎢資源入手，梳理全球鎢資源分布，再由全球鎢生產、消費、貿易等角度呈現全球鎢產業發展情況，從專利申請趨勢、主要參與國家、技術構成、地域布局、主要專利

7、申請人等角度分析鎢產業整體技術水平，再對部分關鍵技術，如，硬質合金涂層刀片技術、鎢濺射靶材技術等進行多角度分析，展現世界主要鎢工業國家在各細分領域的競爭力，為我國鎢產業未來發展布局提供參考。Error!No text of specified style in document.中國工程科技知識中心11.鎢礦資源基本情況鎢礦資源基本情況鎢是銀灰色金屬，元素符號為 W，原子系數 74，原子量 183.85。瑞典化學家 C.W.Scheele 于 1781 年分離出重的白脈石礦物，1821 年以其名字命名為白鎢礦（Scheele），并以瑞典文的“重的”“石頭”組合成（Tungsten）作為鎢的英文

8、名字，直至 1847 年 Oxland 取得了有關制造鎢酸鈉、鎢酸和金屬物鎢的專利后，鎢才開始被人們所了解1。19 世紀初，鎢在高速工具鋼上得到了工業應用；1908 年，鎢絲被用于白熾燈泡中發光的燈絲；1923 年，德國首先研究出以碳化鎢為基的硬質合金，并制造出拉絲模；1926 年，德國克虜伯維迪阿公司開始工業化生產碳化鎢為基的硬質合金，開創了鎢產業的新紀元。在以后的近 100 年中，鎢的消耗量逐年增長，從 1910 年的 2500 噸增加到現在的70000 噸，對促進生產力的發展發揮了巨大的作用，僅金屬切削加工的效率就提高了 100 倍以上。隨著現代科學技術的發展，鎢在微電子工業、核能工業和

9、航天工業上又有了新的用途，成為重要的戰略金屬，受到廣泛的關注。鎢是一種稀有高熔點金屬，在地殼中的豐度只有 1x10-4%2，具有高熔點、高密度、高硬度、高耐磨性、高電導率和熱導率、高電子發射洗漱、高壓縮模量和彈性模量、低熱膨脹系數、抗高溫蠕變以及抗磁、耐腐蝕等一系列優良獨特的物理、機械性能和化學穩定性能。在地殼中僅發現有 20 余種鎢礦物和含鎢礦物，但最有工業價值的主要為黑鎢礦（鎢錳鐵礦）和白鎢礦（鎢酸鈣礦）。1趙中偉，鎢冶煉的理論與應用 清華大學出版社，2013 年，12趙中偉，鎢冶煉的理論與應用，清華大學出版社，2013，4Error!No text of specified style

10、in document.2中國工程科技知識中心表 1 鎢礦物的種類礦物礦物鎢錳礦鎢錳礦鎢錳鐵礦鎢錳鐵礦鎢鐵礦鎢鐵礦白鎢礦白鎢礦分子式分子式MnWO4(FeMn)WO4FeWO4CaWO4含含 WO3%76.576.676.380.6品系品系單斜單斜單斜正方解理解理沿斜軸面沿斜軸面沿斜軸面平行錐面莫氏硬度莫氏硬度5-5.55-5.54-4.54.5-5密度密度7.2-7.5 7.1-7.56.85.9-6.2磁性磁性弱磁性弱磁性弱磁性非磁性1.1 世界鎢礦資源分布世界鎢礦資源分布全球鎢礦資源分布極不均衡，鎢礦資源大多環繞太平洋分布，其次是地中海及歐洲濱大西洋地區。鎢在環太平洋區域是全球最重要的很

11、有遠景的分布區，包括太平洋西海岸，主要集中在兩個區域，一是從俄羅斯遠東及外貝加爾湖地區，經朝鮮半島、日本列島到中國華南、再經印支半島、馬來西亞半島、印度尼西亞到澳大利亞東部及新西蘭；二是在太平洋東海岸的阿根廷、玻利維亞、巴西、秘魯、美國和加拿大西北部。這個環形區集中了世界上大部分鎢資源儲量。其中最主要成礦帶有：中國華南-朝鮮濱太平洋鎢礦帶；喜馬拉雅-馬來西亞鎢礦帶；西落基山鎢礦帶；安第斯山鎢礦帶和東澳大利亞濱太平洋鎢礦帶。全球的大型和超大型鎢礦床的 2/3 分布于亞洲，1/3 分布于北美洲和歐洲，非洲、大洋洲和南美洲尚未發現大型和超大型鎢礦床。中國擁有的大型和超大型的鎢礦床最多，約占總數的 5

12、8.3%，其次是加拿大、俄羅斯和美國。全球鎢礦供給主要由原生礦（76%，其中 66%進入最終產品，10%為生產中產生的廢料后成為再生鎢）和再生礦（24%）組成。原生鎢由白鎢礦、黑鎢礦和黑白混合礦組成，三者占比分別為 62%、28%和 10%。再生鎢主要由生產過程中產生的廢料和鎢廢品回收鎢兩部分組成3。根據美國地質調查局 2022 年數據，世界鎢資源儲量 2021 年為 370 萬噸3 江西省鎢產業專題研究 2013 年 Error!No text of specified style in document.中國工程科技知識中心3（金屬量），較上一年有所提升。其中中國鎢資源儲量 190 萬噸，

13、隨著越南、葡萄牙等國家及地區新鎢礦資源的發現，中國鎢資源在全球占比較去年有小幅下降，占世界總儲量的 51.35%，仍居全球第一位。其次是俄羅斯，儲量 40 萬噸，占比 10.81%；加拿大儲量 26 萬噸，占比 7.02%；越南儲量 10 萬噸，占比2.70%；主要的四個資源國儲量合計占世界總儲量的 71.89%。020406080100120140160180200中國俄羅斯加拿大越南西班牙朝鮮澳大利亞葡萄牙其他國家2020 年1904026105.42.910.3162202119040269.55.42.910.5194.39儲量/萬噸儲量/萬噸中國 51%俄羅斯 11%加拿大 7%越南

14、 3%其他國家 26%圖 1 2020-2021 年全球鎢礦儲量1.1.1 俄羅斯俄羅斯俄羅斯鎢礦資源主要集中分布在北高加索地區、東西伯利亞地區和遠東地區。已探明的礦藏基本上屬于原生綜合礦，伴生有鉬礦、銅礦、金礦、銀礦等。其中約 1/3 屬于易選的黑鎢礦，2/3 屬于相對難選的白鎢礦。位于俄羅斯境內的大型鎢礦床基本上屬于矽卡巖型，規模較大的主要有東方二號礦床和列爾曼托夫斯克礦床(位于濱海邊疆區，WO3含量為 1.5%2.6%)、波木格爾汗礦床(位于車臣地區，WO3含量為 1.5%)，以及哈爾達松斯克礦床(位于布里亞特地區，WO3含量為 0.6%)4。4 郭艷玲.俄羅斯礦產資源現狀J.礦業快報,

15、2008,12:9-11+71.Error!No text of specified style in document.4中國工程科技知識中心1.1.2 玻利維亞玻利維亞玻利維亞是世界上重要的鎢生產國。玻利維亞的鎢礦床產于組藏有錫的地區,玻利維亞礦業公司生產的鎢產自博爾薩一內格拉、塔斯納和卡米三個主要礦山,另外的四個中型礦山是喬赫亞礦、恩拉馬達礦、坎比拉雅礦和皮尤布羅維志奧礦5。1.1.3 美國美國美國鎢礦資源主要位于美國西部，生產的鎢精礦大多數來自加利福尼亞、科羅拉多、愛達荷、內華達和北卡羅來納等 5 個州。其中大型的鎢礦有派恩克里克、斯普林格、斯特勞伯里和埃默森，均為白鎢礦，派恩克里克是

16、美國最大的鎢礦山，選廠日礦石處理能力 1800 噸，年產白鎢精礦 1100 噸。1.1.4 加拿大加拿大加拿大鎢礦藏主要集中在塞汶(Selwyn)鎢礦帶上，而最具有商業價值的礦床賦存于從英屬哥倫比亞的卡斯爾(Cassiar)巖基到育空區域和西北區域邊界的麥克米倫(MacMillan)礦床的延伸地帶。主要是白鎢，通常與金礦或輝鉬礦及黃銅礦共生。加拿大最主要的鎢礦藏目前屬于北美鎢業公司所有，其中包括坎通(Cantung)礦及礦藏、邁克通(Mactung)礦藏及英國的赫默頓(Hemerden)礦藏6。1.2 我國鎢礦資源分布我國鎢礦資源分布我國鎢資源分布高度集中，主要分布在湖南、江西、河南、甘肅、廣

17、東、廣西、附件、云南、黑龍江、內蒙古、安徽、新疆等省區，其中資源最多的是江西（169.8 萬噸）、湖南（56.44 萬噸）和河南（20.29 萬噸），三省鎢礦資源儲量合計占全國總量的 80%以上。7我國已探明鎢礦產地約有 252 處，廣泛分布于 23 個?。ㄗ灾螀^、直轄市）。鎢礦床類型主要有矽卡巖型、石英脈型和斑巖型等，其中以矽卡巖型鎢礦床為主，約占鎢總儲量的 60%以上。礦石類型主要5 王宏友.玻利維亞鎢礦業世界主要產鎢國家鎢業介紹之三J.中國鎢業,1992,10:25-29.6 方季云.加拿大鎢礦及鎢產業J.中國鎢業,2001,02:38+41.7 自然資源部.2021 年全國礦產資源儲量

18、統計表Error!No text of specified style in document.中國工程科技知識中心5有白鎢礦、黑鎢礦和混合鎢礦，儲量占比分別約為 67%、23%、10%。圖 2 中國鎢礦資源分布表 1 2020-2021 年中國鎢資源儲量 （單位：萬噸 WO3）2020 年年2021 年年序號序號地區儲量（萬噸）占比儲量（萬噸）占比1江西115.752%169.857.53%2湖南55.4324.91%56.4419.12%3河南23.2010.43%20.296.87%4其他28.1612.65%48.6316.48%合計222.49100%295.16100%(來自：國土

19、資源部信息中心)盡管我國鎢礦資源儲量世界第一，但是長期以來我國主要是開采黑鎢資源。隨著黑鎢資源多年的開采和消耗，資源形勢極為嚴峻。目前我國鎢資源形勢呈現四多一低的特點：白鎢礦多、貧礦多、共伴生礦多、難選治礦多、資源綜合利用水平低。Error!No text of specified style in document.6中國工程科技知識中心白鎢礦 67%黑鎢礦 23%混合鎢礦 10%圖 3我國鎢礦資源類型現狀我國鎢礦的采礦回采率總體水平較好，目前鎢礦山井下平均回采率 88%左右。由于國內鎢礦床類型、礦石性質比較復雜，選礦回收率相差較大。其中，黑鎢礦山平均選礦回收率在 84-85%左右，個別復雜

20、難選黑鎢礦選礦回收率為75%-80%，白鎢礦山平均選礦回收率約 65%-75%左右，黑白鎢混合鎢礦選礦回收率只有 60%左右，混合黑白鎢氧化礦選礦回收率在 50%以下，而且大部分低品位和表外鎢礦資源還未得到充分利用。由于近幾年入選原礦品位逐年下降，選礦回收率略有下降，采礦損失率總體維持在較高水平。其主要影響因素有以下幾個方面：白鎢礦地質品位低、鎢礦入選品位逐年下降。我國鎢礦資源主要特點是：富礦少、貧礦多、難選礦石多，以白鎢、黑白鎢共生、共伴生為主。我國鎢礦開采主要方式為地下開采，露天開采僅有福建行洛坑鎢礦及江西分宜珠江礦業等少數幾個礦山，開拓方式主要為平硐、斜井或豎井聯合開拓，主要的采礦方法為

21、淺孔留礦法、階段崩落法、全面法和分段空場法。鎢礦大多為脈狀薄或極薄礦體，采礦貧化率一般比較高，因此開采廢渣（廢石及尾礦）較多，開采回采率也不高。并且隨著開采深度逐年下延，開采成本、采礦難度也不斷上升。2.鎢產業發展現狀鎢產業發展現狀鎢產業根據鎢產品劃分為：勘探采選及冶煉、加工至銷售(出口/國內生產廠)。這幾個關聯階段可以由不同的獨立企業完成，但從鎢產業發展歷程來看，Error!No text of specified style in document.中國工程科技知識中心7發展趨勢是各階段聯合起來，沿著從生產到銷售這樣的鏈條運作。從鎢的選礦、開采、冶煉到初級產品、中間產品和高端產品的作業流程

22、中，不同的工藝過程中生產了不同的產品。隨著產業鏈的不斷延伸，產品的技術含量和產品附加值不斷提高。圖 4 鎢產業鏈市場流通的鎢產品主要是鎢砂、鎢的冶煉產品和各類以鎢為主的原料和金屬材料及其制成品。（1）鎢的冶煉產品主要是經過提取和精煉的各類鎢及其化合物粉末，主要有：仲鎢酸銨：仲鎢酸銨在不同條件下煅燒可以制備黃鎢、藍鎢和紫鎢；可以轉化為鎢酸和偏鎢酸銨鎢酸：鎢化工產品的主要原料，同時也可以用于超細鎢粉、碳化鎢粉的生產偏鎢酸銨：主要用作化工原料、催化劑，同時也可用作含鎢超細、納米復合粉的生產氧化鎢：包括黃鎢、藍鎢和紫鎢，是鎢粉的主要原料，同時也可以用作鎢化合物的原料、顏料、催化劑、功能材料（如對熱反應

23、變色功能材料）鎢礦資源 冶煉 中間產品 應用領域黑鎢精礦白鎢精礦仲鎢酸銨黃 鎢藍 鎢鎢 粉碳化鎢粉鎢 鐵鎢 酸硬質合金鎢基合金鎢 材催化劑、添加劑主要產品資源驅動型產業鏈技術驅動型產業鏈Error!No text of specified style in document.8中國工程科技知識中心鎢粉：碳化鎢與鎢制品的主要原料，也用作表面材料和復合材料。碳化鎢粉：硬質合金的主要原料，也用作表面材料、金剛石復合材料的原料。固溶體粉末：碳化鎢粉與多種高熔點金屬化合物形成的固溶體粉末，主要有碳化鎢-碳化鈦、碳化鎢-碳化鈦-碳化鉭（鈮）、碳化鎢-碳化鉻和鎢鈦鉭鈮的氮碳化物等，它們主要用作切削刀具材料的

24、重要組元。（2）硬質合金硬質合金是以難熔金屬碳化物為基，鐵族金屬為粘結劑，用粉末冶金方法制造的合金材料，具有高耐磨、耐熱、耐蝕、高彈性模量和良好韌性的先進材料，主要用作切削刀具、地質礦山工具和耐磨零件、結構件，與機械制造、電子、化工、交通運輸、基礎工程、國防軍工有著非常密切的關聯作用，俗稱工業的牙齒。這些產品的使用壽命通常為合金鋼、模具鋼、高速鋼制作的同類產品的幾十倍到幾百倍，產品的型號規格 50000 個以上。材料體系根據國際標準化組織的最新規范，將硬質合金材料分為三大類，即碳化鎢基合金（HW）、碳化鈦基合金（HT）和涂層合金（HC）。碳化鎢基硬質合金是產量最大的，它包括我國早期分類中的碳化

25、鎢-鈷合金（YG）、央化鎢-碳化鈦-鈷合金（YT）、碳化鎢-碳化鈦-碳化鉭/鈮-鈷/鎳合金（YW），其用途可以覆蓋硬質合金所有應用領域。碳化鈦基合金是以碳化鈦或氮碳化鈦為基的合金，在大多數文獻中稱為金屬陶瓷，它有比鎢基合金更高的高溫硬度，即紅硬性，主要用作各類金屬材料，特別是硬質合金材料的高速切削精加工刀具。涂層合金是上世紀六十年代面世的先進材料，它是在強度相對良好的硬質合金基體表面涂覆更耐磨的硬質化合物，其厚度一般為 2-20 微米，實現了硬度和強度的有效統一，可以使刀具壽命比基體提高 3-5 倍，常用的為碳化鈦、氮化鈦、碳氮化鈦、氧化鋁、硼化鈦、氮鋁鈦的單一或復合涂層，最多的有上千層納米層

26、組成的復合涂層。應用分類借鑒國外先進標準，我國將硬質合金的應用分為切削工具、地質礦山工具和Error!No text of specified style in document.中國工程科技知識中心9耐磨零件三類。切削工具是金屬、非金屬材料車削、銑削、刨銷、鉆削、鏜孔等各類切削刀具總稱。地質礦山工具合金主要包括地質勘探、礦山采掘、油田鉆井、隧土掘進、筑路刨銑、建筑施工用各類工具材料。耐磨零件用合金是占硬性質合金比例最大的一類。（3）鎢材和鎢制品鎢材和鎢制品系指純鎢和以鎢為主要組份的金屬材料，一般可分為鎢合金和軋制品二大類。鎢合金，系指純鎢和以鎢為主要組份的非軋制類產品。主要有 W-Ni-Fe

27、，W-Ni-Cu 高密度合金、高熔點合金等，具有密度高、強度硬度高、延性好、導電導熱性好、機加工性能好等一系列優點。高比重合金廣泛地被應用于航空航天、國防軍工、電器儀表、機械制造、核能工業、平衡塊材料、陀螺儀轉子、空（破）甲材料、防輻射屏敝材料、X 射線粑、高壓電觸頭、高爾夫球頭、漁具等。軋制鎢，一般指經過壓力加工制造的各種鎢材，其成份有純鎢、稀土鎢、鋁鎢等。主要用作電極材料、電觸點、電焊條、抗下垂燈泡和真空管燈絲、電子發射體、X 射線靶及宇宙飛船部件。高熔點合金，一般指鎢與鉭、鈮、鈦、鉬等金屬組成的合金材料，其中鉭鎢性能尤為突出，多用于抗蝕管道、軍民兩用的高溫噴咀部件尾焰檔板、燃氣渦輪機葉片

28、、X 射線靶等。（4）硬面材料鎢基硬面材料主要有堆焊粉與熱噴涂粉。鑄造碳化鎢粉，基本上為碳化鎢粉與碳化二鎢的共晶體，主要用作表面堆焊材料，也可用作金剛石復合工具的原料。熱噴涂粉：是各種不同成份的硬質合金粉。（5）鎢化工產品鎢化工產品指以鎢為重要元素的各種精細化工產品。主要有：1）硅化鎢：主要用于微電子產品。2）鎢酸鈣：主要用于磷光體。Error!No text of specified style in document.10中國工程科技知識中心3）高純鎢酸鈉：可用作生化分析試劑。4）高純偏鎢酸鈉：可用作款物分離試劑、生化分析試劑。5）高純鎢粒：碳、硫化學分析促劑。6）鎢雜多化合物：主要用于調

29、色劑、催化劑、鋼鐵表面鈍化劑。7）鎢磷雜多酸鹽：主要用作有機顏料、皮毛表面處理劑、纖維抗靜電處理劑、制革添加劑、防水劑、鍍鉻添加劑等。8）二硫化鎢：主要用作潤滑劑。9）聯硒化鎢：主要用作潤滑劑。10）六氟化鎢：主要用作半導體器件的表面涂層。11）六氯化鎢：主要用作表面涂層。12）六羰基化合物：主要用作催化劑與有機金屬化合物的生產。2.1 全球鎢產業發展概況全球鎢產業發展概況在眾多的產鎢國中，只有美國、瑞典、日本和奧地利是擁有鎢業強勢企業的國家，但其鎢礦產量的比例都非常小。鎢產業相對落后的國家提供 95%以上鎢原料，其中中國提供 85%以上的原料。原料的形態是從鎢礦石到各種鎢酸鹽、氧化鎢、碳化鎢

30、粉、鎢鐵和鎢的坯條。2021 年，全球鎢礦山鎢礦產量（金屬量）7.9 萬噸，較 2020 年有小幅增長。全球主要的鎢生產國主要有中國、越南、俄羅斯、玻利維亞等幾個國家。2021年，中國繼續保持世界最大鎢礦生產國地位，鎢產量為 66000 噸，較 2020 年有小幅下降；俄羅斯鎢產量為 2370 噸，越南鎢產量為 4740 噸，玻利維亞鎢產量為 1580 噸，均較上一年有小幅上漲。8表 2 2016-2021 年全球主要鎢生產國鎢精礦產量統計（噸）中國中國越南越南俄羅斯俄羅斯玻利維亞玻利維亞20162016720006500310011102017201767000660020909942018

31、201865000480015001370201920196900045002200106020202020690004300220014008 中國鎢業協會.中國鎢工業發展報告（2021）Error!No text of specified style in document.中國工程科技知識中心112021202166000474023701580近年來，全球鎢消費總量增長不大，消費國家和地區集中，但從 20 世紀 70年代全球鎢消費區域發生轉移，鎢消費中心由歐美國家轉向中國。1974 年全球鎢消費 8.3 萬噸（金屬量，下同），美國、蘇聯、日本、英國、德國等 11 個國家鎢消費合計占全球

32、 91%。2019 年全球鎢消費 9.8 萬噸，其中中國占全球鎢消費 57%、歐盟占 16%、美國占 11%、日本占 8%，合計占全球鎢消費的92%。2019 年全球原鎢消費 8.3 萬噸（不包括再生鎢原料），中國、歐盟、美國和日本合計占全球原鎢消費的 91%。中國 57%歐盟 16%美國 11%日本 8%其他 8%圖 5 主要國家鎢消費占比鎢具有優良的理化性能，被廣泛應用于國民經濟各領域。其中交通運輸、礦業/鑿巖、工業用途是鎢消費的前三大領域，占總消費量的一半以上。9硬質合金領域是鎢第一大消費部門，全球硬質合金的平均消費量占鎢消費總量的 60%以上。歐洲國家硬質合金的消費量已占鎢消費總量的

33、72%，日本達到了 66%，美國達到了 51%，我國硬質合金的消費占比相對較低，但也達到了 49%。硬質合金工具廣泛應用于汽車、機械、礦業、能源、航空和基礎設施等領域，被譽為“工業牙齒”，其需求主要受工業發展和宏觀經濟影響。特鋼和合金領域是鎢的第二大消費部門，其中特鋼主要指工具鋼。據國際鎢協統計，全球特鋼和合金領域鎢9唐萍芝.全球鎢消費歷史分析及需求預測J.中國國土資源經濟,2020.Error!No text of specified style in document.12中國工程科技知識中心消費約 2 萬噸，中國占 60%左右。鎢酸鈉、三氧化鎢和偏鎢酸銨等是鎢基催化劑、陶瓷釉、顏料、染料

34、、潤滑劑的原料，涉及石油化工、紡織和陶瓷等領域。全球鎢化工領域主要消費來自中國和歐洲，美國和日本鎢化工領域用鎢合計不足1000 噸。預計到 2025 年，鎢化工領域需求不會有大的變化，年均增長率約1%。63%16%11%10%硬質合金鎢鋼鎢鐵鎢化工圖 6 2021 年全球鎢金屬消費結構 中國是最大的鎢品出口國，凈出口量占國際（除中國以外）鎢消費量的一半以上。2021 年，鎢品出口總量是進口總量的 5.5 倍，而出口總額僅為進口總額的 2.0 倍，主要是進口高端硬質合金刀具價格較高所致。2021 年，中國出口鎢品 32962.24 噸（金屬量，下同），出口原料級鎢品 21634.71 噸，同比增

35、長 60.22%，轉下降為正增長；出口硬質合金約 8300 噸（折金屬量），同比增長 22.06%，中國硬質合金產品在國際市場競爭力逐步提升。日本、韓國、歐洲和美國是中國出口鎢品的四大目的地。2021 年，出口到日本、韓國、歐洲和美國的鎢品量分別為 6408.55 噸、5856.12 噸、7356.43 噸和 1940.9 噸，日、韓、歐同比分別增長 73.19%、62.11%、75.64%，美國下降 17.58%。出口到上述 4 個國家和地區的鎢品量占出口鎢品總量的 87.43%，比上年度減少 0.07 個百分點。10日本、美國、歐洲均為全球先進的鎢工業區，其中日本硬10 中國鎢工業協會.中

36、國鎢工業發展報告（2021）.Error!No text of specified style in document.中國工程科技知識中心13質合金和鎢材加工的水平都很高，對鎢的應用有全面深入研究，他們甚至將鎢、鎳等粉末添加到水泥中提高混凝土結構件的抗腐蝕性能；美國硬質合金、鎢材、鎢絲和高密度鎢合金等加工技術位居世界前列；歐州地區擁有世界眾多知名鎢企業。全世界生產硬質合金的企業主要集中在西歐、美國、日本和中國11。這些企業間的生產規模、技術水平、基本裝備、產品品種和質量方面的差距非常大。它們大多非常重視新產品、新技術的研究與開發，因此一般都擁有自己的核心技術。國外企業的一個很大優勢是可以籌集

37、雄厚的資金，因而可以用最先進的技術與裝備實現生產的自動化、現代化與規?；?。硬質合金產品正在向小型化、精密化的方向發展，同時鍍層硬質合金發展迅速。12表 3 國外主要硬質合金企業企業企業國家國家主要業務主要業務山特維克公司山特維克公司瑞典金屬切削工具、建筑及采礦業設備設施、不銹鋼材料、特種合金、金屬及陶瓷電阻材料以及傳動系統等肯納金屬公司肯納金屬公司美國硬質合金刀具及刀具解決方案供應伊斯卡公司伊斯卡公司以色列金屬切削刀具，研發、生產、銷售切槽、車、銑、鏜、鉆、鉸、刀柄系統等全系列刀具，在為航空、汽輪機、汽車、模具、機床、機床配刀提供全套解決方案山高刀具集團山高刀具集團瑞典銑削、車削、鉆削、鏜削等

38、各類硬質合金刀具東芝集團東芝集團日本銑削、車削、鉆削、鏜削等各類硬質合金刀具及金屬陶瓷刀具三菱集團三菱集團日本車削、銑削及孔加工等各類硬質合金刀具住友商事住友商事日本切削刀具、硬質合金素材、金剛石/CBN 產品及聯合材料產品瓦爾特公司瓦爾特公司德國一類是硬質合金可轉位刀具，包括車、鏜、銑、鉆、擴各類刀具及刀具附具，廣泛應用于汽車、飛機等制造業以及各類的機械加工業；另一類是瓦爾特五軸聯動萬能工具磨床攀時公司攀時公司奧地利切削刀具和汽車工業用粉末冶金零件寶長年公司寶長年公司美國鉆探裝備和鑿巖裝備11 陳祎.硬質合金燒結熱等靜壓爐內溫度場的實驗研究與數值仿真D.中南大學,2005.12 李有觀.國外

39、硬質合金技術發展的主要特點J.世界有色金屬,2002,10:59.Error!No text of specified style in document.14中國工程科技知識中心2.2 我國鎢產業產業概況我國鎢產業產業概況2.2.1 發展歷程發展歷程我國鎢產業起步于上世紀初葉的鎢礦開采。鎢的冶煉加工則始于 40 年代中后期，1948 年 5 月原大連鋼廠硬質合金車間投產，1949 年，三氧化鎢產量達到 1175 公斤，硬質合金產量 905 公斤。真正形成產業始于中華人民共和國成立以后的 50 年代。根據生產規模和水平，近 60 年的發展可分為四個時期，即起步期、擴產期、技術發展期和產品結構調

40、整期13。起步期，即上世紀 50 年代，國家將株洲硬質合金廠、吉林鐵合金廠、大吉山鎢礦、西華山鎢礦及與之配套的贛州上猶江發電廠等列入國家第一個五年計劃的 156 項重點工程項目，鎢礦開始逐步實現機械化生產；株洲硬質合金廠投產，產能 500 噸/年，大連、北京化工廠等開始生產鎢氧化物和鎢制品。1957年，上海燈泡廠拉制出第一盤燈泡絲，中國鎢業開始有了一個新起點。擴產期，上世紀 60 年代至 70 年代，株洲硬質合金廠產能達到 2700 噸/年，相繼建立了自貢硬質合金廠、贛州有色金屬冶煉廠、廊坊鎢鉬材料廠、株洲鎢鉬材料廠等 12 家金屬冶煉與加工企業，三氧化鎢產能達到 10000 噸/年，硬質合金

41、產能超過 5000 噸/年。技術發展期，上世紀 80 年代至 90 年代中期，鎢行業進行了大規模技術改造和技術引進，研制和引進了具備當時世界先進水平的硬質合金生產線及鎢絲生產線，將我國鎢產業技術水平與世界先進水平的差距縮小了 15-20 年。結構調整期，上世紀 90 年代后期至今，中國鎢產業的產業結構進入空前的調整期，一是產業資本大調整，國有、民營、外資和混合經濟體三分天下；二是產品結構大調整，優化產品結構和向上下游延伸成了各企業的發展主題。2.2.2 產業政策產業政策國家從資源保護、可持續發展角度出發，提出了一系列鎢產業政策14，促進了我國鎢工業進一步向規范化、有序化方向發展。在出口配額方面

42、，鎢的出口配13 http:/ 羅會銘,饒振華.中國鎢工業對國際鎢市場的影響J.江西有色金屬,2007,21(2):1-3.Error!No text of specified style in document.中國工程科技知識中心15額逐年減少；在稅收政策方面：2005 年 5 月 1 日，國家財政部、稅務總局將鎢及鎢制品的出口退稅下調(由13%調至 8%)；2006 年 1 月 1 日起，將鎢及鎢制品的出口退稅再次下調(由 8%調至 5%)；2006 年 11 月 22 日起，禁止鎢精礦加工貿易；2006 年 9 月 15 日起，鎢品出口退稅全部調整為零；2007 年 1 月 1 日起，

43、初級鎢產品的暫定關稅提高 5%15%；2008 年 11 月 1 日起，硬質合金刀片等出口退稅率由 5%提高到 11%，2008 年 12 月提高到 14%，2009 年 6 月 1 日提高到 15%。我國在鎢方面的關稅稅收政策導向是為了限制初級礦產品的出口，引導和鼓勵高附加值深加工產品的出口。在開采方面，我國從上世紀 80 年代開始對鎢開采秩序進行整頓，1991 年國務院頒布了將鎢等金屬作為保護性開采特定礦種的通知，2002 年開始對鎢開采實行總量控制和出口配額控制。2010 年國土資源部下達的全國鎢精礦（三氧化鎢的含量 65%）開采總量指標為 8 萬噸，2011 年我國冶煉產品的出口配額調

44、整到 1.57 萬噸，比 2010 年減少 300 噸，2015 年鎢精礦開采控制在 8 萬噸以下。在行業管理方面，2005 年以來，國務院相繼出臺了加強鎢錫銻行業管理、全面整頓和規范礦產資源開發秩序的通知；各級政府加大了全面遏制無證勘查和開采、亂采濫挖、浪費破壞礦產資源等違法行為的力度。2005 年，國務院辦公廳下發國辦 38 號文件，提出加強鎢錫銻行業管理，加強行業準入和產品出口管理，制定行規行約，防止低價競銷和惡性競爭，提高行業自律水平。2018 年，工信部發布鎢行業規范條件，以進一步加強鎢行業管理，遏制低水平重復建設，規范現有鎢企業生產經營秩序，提升資源綜合利用水平和節能環保水平，推動

45、鎢行業轉型升級和持續健康發展。產業規劃方面，工業和信息化部、科學技術部、自然資源部聯合發布“十四五”原材料工業發展規劃（工信部聯規 2021 212 號），發改委發布“十四五”循環經濟發展規劃的通知（發改環資2021969 號），對指導鎢行業Error!No text of specified style in document.16中國工程科技知識中心發展、保障鎢行業平穩運行具有重要意義。2.3.3 產業格局產業格局據中國鎢業協會統計，全國鎢精礦、仲鎢酸銨（以下簡稱 APT）、鎢鐵、碳化鎢和硬質合金生產能力分別為 17.70 萬噸、19.60 萬噸、3.0 萬噸、9.0 萬噸和 7.0 萬噸

46、。2021 年全國鎢精礦產量 13.55 萬噸（折 WO3 65%噸，簡稱標噸），同比下降 2.25%。全國 APT、碳化鎢、硬質合金和鎢鐵產量分別為11.5 萬噸、7.1 萬噸、5.1萬噸、0.84萬噸，同比分別增長9.52%、29.04%、24.39%和 20.00%。中國鎢精礦主產區在江西、湖南和河南三省區，合計占總產量的 85.47%，同比增加 0.53 個百分點。江西鎢業集團，廈門鎢業，章源鎢業，湖南有色，江鎢控股等國內主要的鎢礦企業，合計控制 53315 噸開采指標，占總開采指標的58.4%。APT 產地主要分布在江西、湖南和福建，2021 年三省產量合計 8.92 萬噸，占全國的

47、 77.64%，較上年度增加 1.24 個百分點，其中江西產量占全國的 48.40%，較上年度增長 5.06 個百分點。硬質合金產地主要分布在湖南、福建、江西和四川，2021 年四省總產量 3.56 萬噸，占全國產量的 70%，與上年度基本持平，其中湖南產量占全國的 34%，排第一位，四省中福建產量同比增長 33.50%，增長最快。硬質合金行業主要上市公司也集中在江西、湖南和福建。2021 年，中鎢高新硬質合金產品產量超過 1.3 萬噸，占國內硬質合金產量 27%，位居世界第一。其次是廈門鎢業，2021 年硬質合金產量為 6684噸，約占全國的14%。章源鎢業、新銳股份、翔鷺鎢業，分別約占4%

48、、2%、2%。（1）江西 江西省鎢產業規模居于全國前列，鎢資源儲量、開采總量控制指標、產量等均列全國第一。2020 年鎢產業營收 268.5 億元。江西擁有國內最強的鎢礦采選能力，年產鎢精礦量超過 5 萬標噸，占全國鎢精礦產量約 45%。APT 產能占全國 60%；鎢粉、碳化鎢粉產能占全國 40%；硬質合金產能占全國 20%。鎢精深加工及應用產業已初步形成高純鎢品、超硬新材料、硬質合金、高比重鎢基合金、刀鉆具、靶材等產品種類齊全的產業集群，逐步形成細分領域龍頭引領、產業鏈配套協同發展的新格局。Error!No text of specified style in document.中國工程科技

49、知識中心17（2）湖南株洲硬質合金產業集群形成涵蓋從上游鎢金屬開采冶煉到中游刀具加工、下游終端產品制造和資源回收利用的全產業鏈，鏈上企業達到 236 家，2020 年總產值達 385 億元。株洲成為全國最大的硬質合金生產基地，涌現“鉆石”“頑石”“歐科億”等知名品牌，硬質合金產量在全國行業占比 41%，高端數控刀片占比 75%以上，海外訂單銷售收入持續穩居全國首位。株洲處于國內鎢及硬質材料行業的主導地位，產業基礎厚實、企業聚集明顯、技術話語權突出，目前正在加快培育具有世界影響力的先進硬質材料及工具產業集群，打造“中國硬質合金之都”。（3）福建福建廈門是鎢材料國家級特色產業基地，已經成為世界上最

50、大的鎢制品生產出口基地。廈門鎢業是全球領先的鎢冶煉產品加工企業，世界級大型鎢粉生產基地，擁有完整鎢產業鏈，截至 2021 年，公司具有 APT 產能 3 萬噸，硬質合金產能 8000 噸，數控刀片產能 5000 萬片。27 家子公司從事鎢鉬業務，其中包括 4 家礦山公司，5 家鎢鉬冶煉公司，14 家硬質合金生產銷售公司，以及 4 家鎢鉬絲材公司。在高性能 3C 電子行業刀具市場，產品市占率世界第一；切削刀具產品的制造、研發能力處于國內頂尖水平。（4）四川四川是鎢業制造大省，中鎢高新的重要子公司自貢硬質合金身處川中，省會成都則聚集了一大批鎢業制造公司。其中，自貢硬質合金國內市場占有率約10%；硬

51、面材料產業國內市場占有率 40%，國際市場占有率 20%；鎢鉬制品產業（位于成都國家級經濟技術開發區）產品品質、規模及市場占有率均為國內領先。3.鎢加工利用產業技術分析鎢加工利用產業技術分析本章節通過對全球鎢加工技術領域專利分析，把握該技術發展的整體態勢，挖掘該技術的構成、全球流向、布局等情況。以 Incopat 專利數據庫作為數據來源，使用行業專家和相關技術領域專利審查專家共同給出的鎢加工技術領域關鍵詞在標題和摘要中進行檢索，共檢索到104496條專利，經專利申請號歸并（即Error!No text of specified style in document.18中國工程科技知識中心將具有

52、同一專利申請號的專利的申請、公布、批準文件歸并為一件），獲得 81618件專利；經簡單同族歸并（即將具有同一優先權文件、在不同國家申請的專利進行歸并），獲得共計 56943 項同族專利。搜索時間范圍截止到 2022 年 11 月 26日。3.1 專利申請趨勢分析專利申請趨勢分析全球鎢加工領域的專利申請量變化趨勢如圖 7 所示。從整個鎢加工利用專利申請趨勢來看，1960 年前，發展速度較為平緩，專利年申請量不超過 200項。自 1996 年后，全球關于鎢加工利用的專利申請量呈快速上升的趨勢，到2010 年左右專利申請量超 1000 項，進入 2014 年，申請量超過 2000 項。全球專利申請中

53、，從專利有效性來看，有效專利占比 25.87%；從專利類型來看，發明專利占比 94%，實用新型占比 6%。1900190419081912191619201924192819321936194019441948195219561960196419681972197619801984198819921996200020042008201220162020050010001500200025003000申請年份申請年份專利申請量/項專利申請量/項失效,61.68%有效,25.87%審中,8.29%PCT-有效期滿,3.93%PCT-有效期內,0.22%實用新型 6%發明專利 94%圖 7 鎢加工專

54、利申請量變化趨勢鎢加工專利申請量變化趨勢Error!No text of specified style in document.中國工程科技知識中心193.2 全球專利技術構成分析全球專利技術構成分析表 4 列出了鎢加工利用專利申請量前 10 位的專利技術領域及其申請情況，可以看出鎢加工利用專利技術主要集中在以下幾個方面：（1）合金的的制備；（2）金屬粉末加工；（3）對金屬材料的鍍覆；（4）金屬加工，包括釬焊或脫焊、切割、激光加工等。其中，“C22C 合金”類專利申請數量最多，為 39916 項，占前十大技術申請量的比例為 55.38%。其次是“B22F 金屬粉末的加工，占前十大技術申請量的

55、比例為 13.28%。表 4 鎢加工利用 IPC 主題分布進一步以專利分類號及關鍵詞為依據對各技術分支申請量進行分析，由于鎢在鋁合金、鈦合金、銅合金、鑄鐵、鋼鐵等合金中非主相元素，故僅對硬質合金及刀具、鎢合金及刀具、碳化鎢、鎢粉、表面鍍層、電氣元件、鎢化工等幾個細分領域進行分析。從圖 8 中可以看出，硬質合金領域專利申請量最多，其次為鎢合金與鎢型材這一領域，電氣元件、鎢化工（含催化劑、潤滑劑、光學材料等）、碳化鎢粉及材料次之，最末是表面鍍層與碳化鎢。從申請趨勢來看，各細分領域序號序號IPC 分類（小類）分類（小類）類目含義類目含義專利數量專利數量/項項1C22C合金399162B22F金屬粉末

56、的加工；由金屬粉末制造制品；金屬粉末的制造，金屬粉末的專用裝置或設備98563C23C對金屬材料的鍍覆；用金屬材料對材料的鍍覆；表面擴散法，化學轉化或置換法的金屬材料表面處理；真空蒸發法、濺射法、離子注入法或化學氣相沉積法的一般鍍覆61414C21D改變黑色金屬的物理結構；黑色或有色金屬或合金熱處理用的一般設備；使金屬具有韌性，例如通過脫碳或回火46105C22F改變有色金屬或有色合金的物理結構28626B23K釬焊或脫焊；焊接；用釬焊或焊接方法包覆或鍍敷；局部加熱切割，如火焰切割；用激光束加工22927B22D金屬鑄造；用相同工藝或設備的其他物質的鑄造20458B01J化學或物理方法，例如，

57、催化作用或膠體化學；其有關設備18099H01L半導體器件127110B23B車削；鏜削1257Error!No text of specified style in document.20中國工程科技知識中心專利申請量依然保持波動增長趨勢。1900190419081912191619201924192819321936194019441948195219561960196419681972197619801984198819921996200020042008201220162020硬質合金及刀具電極、觸頭、燈絲電氣元件碳化鎢粉及材料鎢化工表面鍍層鎢粉鎢合金及鎢型材鎢粉 2%碳化鎢粉及材料

58、8%鎢合金及鎢型材 30%硬質合金及刀具 32%電極、觸頭等電氣元件 13%鎢化工 10%靶材、半導體部件處理等表面鍍層 5%圖 8 全球各技術分支申請趨勢與申請量占比全球各技術分支申請趨勢與申請量占比3.3 全球主要申請國家全球主要申請國家/地區專利地域布局分析地區專利地域布局分析圖 9 展示了全球鎢加工主要申請國家/地區的專利申請量情況。全球的專利申請主要集中在中國、美國、日本、德國、英國等國。其中，中國的專利申請量位居全球第一，在全球占比 28%，較上一年提高 1 個百分點，說明在鎢加工領域，中國申請的專利數量較全球專利申請增速更快；美國的專利申請位居全球第二，在全球占比 17%，與上一

59、年持平；日本、德國、英國的專利申請量分別為9%、7%、5%。Error!No text of specified style in document.中國工程科技知識中心21中國 27%美國 17%日本 9%德國 7%英國 5%其他 34%圖 9 主要專利申請國家主要專利申請國家/地區專利申請量分布地區專利申請量分布3.4 全球主要專利來源國家全球主要專利來源國家/地區分析地區分析圖 10 顯示出了全球鎢加工主要申請國家的專利申請趨勢圖。從圖 10 中可以看出，英國、美國、德國在該領域起步較早，且長期以來發展較為平穩。日本于上世紀 60 年代開始申請相關專利，90 年代以后專利年度申請量突破

60、200 件，成為全球專利申請量第一的國家。我國在該領域起步較晚，上世紀 80 年代以后才開始申請鎢加工相關專利，2000 年以前發展速度一直較為平緩，2000 年以后發展迅猛，到 2010 年年度專利申請量突破 500 件，我國的鎢加工專利申請量后來居上，在 2005 年之后超過美國、日本、德國、英國，達到世界第一位。在 2010 年之后，我國在鎢加工領域專利申請量增長速度明顯加快，呈現快速增長的趨勢，專利申請數量方面處于領先地位。2016 年之后，增長速度相對較緩。Error!No text of specified style in document.22中國工程科技知識中心1900190

61、7191419211928193519421949195619631970197719841991199820052012201905001000150020002500中國美國日本德國英國申請年份申請年份專利申請量/件專利申請量/件圖 10 主要申請國家主要申請國家/地區專利申請趨勢地區專利申請趨勢圖11顯示出了鎢加工技術相關專利全球申請量排名前5位的專利來源國家/地區在各個目標國家地區的專利申請量，反映了上述申請國家/地區在國內外的布局情況?；趯＠麅炏葯鄧曳治?，美國、日本、德國、英國是鎢加工領域排名前 4 的專利來源國，中國位列第 5?？梢姳M管中國的專利申請量位列全球第一，但其中一大部

62、分來自于美國、日本等國的優勢機構在中國的專利申請。從美國與日本的技術市場布局也能看出，約有 70%以上的專利在境外申請，全球化布局日趨成熟。我國 70%以上的鎢加工技術專利布局在國內，在國外布局相對較少，鎢加工技術輸出尚處于起步階段。從圖 11 中可以看出，中國、美國、日本同時也是最主要的目標市場，世界主要鎢加工參與國均在中、美、日申請相關專利。美國日本德國英國中國020004000600080001000012000俄羅斯法國英國韓國德國日本美國中國專利數量/件專利數量/件專利來源國專利來源國圖 11 鎢加工領域主要專利來源國技術市場布局情況鎢加工領域主要專利來源國技術市場布局情況Error

63、!No text of specified style in document.中國工程科技知識中心233.5 全球主要申請人分析全球主要申請人分析基于專利申請量對鎢加工技術全球創新主體進行統計排序，全球前 15 主要申請人排名如表 5 所示。從國別來看，在全球申請量排名前 15 位的申請人中，日本申請人有 6 位，美國申請人有 5 位，中國申請人有 1 位，德國、瑞典、韓國申請人各 1 位。其中，美國的通用電器公司在全球的申請量處于絕對的領頭羊地位，全球申請量 1673 件。日本的新日鐵、三菱公司分居第 2-3 位，全球申請量均在 1000 件以上?？梢娒绹?、日本在該領域占據著主導地位，其在

64、該領域的研發實力以及對知識產權的重視程度均遠超其他申請人。全球前 15 主要申請人大多從上世紀較早時期就開始鎢加工相關的專利申請，如瑞典的山特維克、美國的聯合技術、通用電氣、陶氏杜邦以及德國的西門子、韓國的浦項制鐵等，同時在我國也積極開展專利申請，在國際都有較強的影響力。美國的卡伯特雖然憑借專利申請量上榜，但近年來都沒有相關的專利申請，競爭力有所下降。我國申請人在全球鎢加工技術領域占據著一席之地，但影響力與美國、日本相比還存在較大差距，不過我國中科院近年來表現出較高的活躍度，顯示出較大潛力。表 5 全球主要創新主體信息表全球主要創新主體信息表排名排名申請人申請人國家國家/地區地區機構性質機構性

65、質市場布局申請量市場布局申請量/件件在華申請量在華申請量/件件活躍度活躍度申請持續時間件申請持續時間件1通用電氣美國企業16731153.49%1906-20222新日鐵日本企業15958724.57%1966-20223三菱公司日本企業1115539.95%1963-20224山特維克瑞典企業10671102.71%1971-20225日立公司日本企業970809.60%1963-20226住友公司日本企業9608919.27%1965-20227日本鋼鐵日本企業9018117.57%1966-20228陶氏杜邦美國企業750281.09%1937-2019Error!No text of

66、specified style in document.24中國工程科技知識中心注：活躍度=近五年專利申請量/總申請量3.6 我國申請情況分析我國申請情況分析圖 12 為我國鎢加工專利區域分布情況圖。與上一年相比，國內大部分省份申請量都保持增長，排名前十的省份次序未見有大幅變動，僅上海前移 1 位。從圖中可以看出，江蘇為我國當前申請鎢加工專利數量最多的省份，累計當前鎢加工專利申請數量超過 3000 件，廣東、北京當前申請鎢加工專利數量分別為1643 件、1489 件，位居第二、三名。我國當前申請省(市、自治區)鎢加工專利數量排名前十的省份還有浙江、安徽、湖南、陜西、江西、上海、山東。33231

67、6431489143613921094912887840832706705657492448346309304303263江蘇廣東北京浙江安徽湖南陜西江西山東上海四川遼寧河南福建湖北天津黑龍江河北廣西重慶0500100015002000250030003500中國主要?。ㄊ?、自治區）中國主要?。ㄊ?、自治區）專利申請量/件專利申請量/件9西門子公司德國企業641339.06%1907-202210浦項制鐵韓國企業6718029.25%1993-202211肯納金屬美國企業582356.01%1962-202012東芝公司日本企業508404.13%1967-202213聯合技術美國企業43610

68、2.98%1969-202014中科院所中國科研院所34632530.92%1989-202215卡博特美國企業32760.00%1964-2014Error!No text of specified style in document.中國工程科技知識中心25圖 12 我國各?。ㄊ?、自治區）專利申請情況4.高精度梯度硬質合金涂層刀片關鍵技術高精度梯度硬質合金涂層刀片關鍵技術通過化學氣象沉積（CVD）等方法，在硬質合金刀片的表面上涂覆耐磨的碳化鈦、氮化鈦、碳氮化鈦、氧化鋁、硼化鈦、氮鋁鈦的單一或復合涂層，最多的有上千層納米層組成的復合涂層，形成表面涂層硬質合金。這是現代硬質合金研制技術的重要進

69、展。1969 年，西德克虜伯公司和瑞典山特維克公司研制的碳化鈦（TiC）涂層硬質合金刀片初次投入市場。1970 年后，美國、日本和其他國家也都開始生產這種刀片。40 年來刀具涂層技術進展迅速，無論是涂層工藝還是涂層材料和方式都取得了巨大成果。涂層方法從 CVD 法、PVD 到 PCVD法，涂層材料出現了 TiC、TiN、TiCN、Al2O3等；涂層方式則由單一涂層發展到復合涂層。硬質合金涂層的優點15：涂層硬質合金刀片一般均制成可轉位的式樣。用機夾方法裝卡在刀桿或刀體上使用。它具有以下優點：由于表層的涂層材料具有極高的硬度和耐磨性，故與未涂層硬質合金相比，涂層硬質合金允許采用較高的切削速度，從

70、而提高了加工效率；或能在同樣的切削速度下大幅度地提高刀具耐用度。由于涂層材料與被加工材料之間的摩擦系數較小，故與未涂層刀片相比，涂層刀片的切削力有一定降低。涂層刀片加工時，已加工表面質量較好。由于綜合性能好，涂層刀片有較好的通用性。一種涂層牌號的刀片有較寬的適用范圍。4.1 梯度結構硬質合金及涂層刀片技術研究進展梯度結構硬質合金及涂層刀片技術研究進展4.1.1 槽型結構的發展及應用現狀槽型結構的發展及應用現狀刀具結構和幾何參數的改進，是研究開發高效、高精度、高耐用度刀具的重要手段。隨著刀具材料和性能的不斷改進，刀具的結構和幾何參數也發生了很大變化。在最初的實際加工中，人們利用平前刀面刀具進行切

71、削，由于切削速度低，鐵屑粘刀和月牙桂磨損嚴重。硬質合金刀具材料的出現，提高了切削速度，積屑15 http:/ text of specified style in document.26中國工程科技知識中心瘤消失，但是隨之而來的長而不斷的切屑不易于收集運輸，且極易纏繞在刀具及工件上，損壞刀具及已加工表面，甚至會威脅到工人的人生安全。因此，國內外學者對切屑折斷機理和斷屑槽斷肩機理進行了大量系統而深入的研究，推動了人們對切屑變形、卷曲及折斷機理的認識，使得斷屑槽在生產加工中廣泛應用。早在 50 年代初期，E.K.Heurihver、I.S.Jawahir、日本的奧島啟式、中山一雄等位代表的一批學者

72、對切屑的形成、卷曲、折斷的規律以及采用斷屑器、斷屑槽進行斷屑的機理等方面，做了大量的研究工作。特別是日本學者、工學博士中山一雄教授，30 多年來一直從事切屑控制方面的研究工作，他系統地研究了切屑的形成機理，切屑形狀的幾何學，切屑的彎曲試驗及硬度試驗，切屑的折斷條件，采用斷屑槽與斷屑器的斷屑機理以及切屑狀態的監視等。他所提出的簡明的切屑折斷條件公式被各國學者廣泛采用16。Klopstock 以降低前刀面的摩擦為目的，提出刀具的有限接觸長度理論，提出利用切屑的顏色變化判斷摩擦情況17。波蘭學者 Grzesik 對三維槽型刀具切削鋼材的切屑折斷機理進行了研究，發現對接觸面的控制是影響切屑折斷的一個重

73、要因素18。中山一雄認為：切屑受擠壓而卷曲是由于斷屑槽旋加彎矩作用的結果。并認為斷屑槽性的不同會導致斷屑性能的不同19。Worthington 等人研究了棱帶寬度在切削過程中的斷屑作用，并給出棱帶的寬度范圍，同時給出了切屑卷曲半徑20，21。華中科技大學的陳永杰對刀片的斷屑性能進行了大量的研究，包括可轉位粗加工刀片的設計，刀具磨損機理等，同時還對國內外刀片進行了大16 熊曉萍，石東平等.可轉位刀片三維斷屑槽 CAT/CAD/CAM 系統J.硬質合金，1996，13(2)：104-108.17 I.S.Jawahir,C.A.Van Lunervelt.Recent Developments i

74、n Chip Control Research and Applications.Annals of the CIRP,1993,42(2).18 Grzesik.W,Kwiatkowska.E,Energy approach to chip-breaking when machining with grooved tool inserts J.International Journal of Machine&Manufacture,1997,37(5):569-577.19 K.Nakayarna,M.Araietal.Cutting Tool with Curced Rake Face a

75、 Means for Breaking Thin Chip.Annals of the CIRP,1981,30(1):5-8.20 B.Worthington,A.H.Redford.Chip Curl and the Action of the Groove Type Chip Former.Int.J.Mach.Tool Des.Res,1973,13(4):257-270.21 B.Worthington.The Effort of Rake Face Configuration on the Curvature of the Chip in Metal Cutting.Int.J.M

76、ach.Tool Des.Res,1975,15(4):223-239.Error!No text of specified style in document.中國工程科技知識中心27量的對比試驗22，23，24。德國學者 Nedes 等人通過流屑角、切削有效前角和切屑卷曲半徑等參數建立了切屑控制的預報模型25。Colwell 通過分析研究，推導出切屑流出角公式26。美國伍仕德理工學院的融亦鳴教授對二維槽型及三維槽型的斷屑范圍及斷屑機理進行了研究27。不少學者在斷屑研究的基礎上還對斷屑性能進行數學建模，試圖對斷屑進行預報。Kim、Obikava 等人分別使用有限元、有限差分等方法進行建模，仿

77、真切屑的形成與斷屑過程。方寧研究了刀片槽型對斷屑性能的影響，并應用多重線性衰退方法，建立了兩種預測新型刀片斷屑性能的數學模型28。從平前刀面到二維、準三維、三維槽型及復雜三維槽型，幾乎每隔十年，斷屑槽都會取得階段性的發展。如今機械制造中的 CAD/CAM 技術得到了空前的發展，使得斷屑槽形的設計、更新速度大大加快，斷屑槽形狀也得到了進一步優化。當今刀片槽型的設計可以將被加工材料和刀片材質、涂層、刃口鈍化幾個因素綜合考慮，同時還考慮切削溫度對刀片耐磨性的影響，很好地改善了刀片的切削性能29。國外刀具生產廠家先后開發了三維復雜槽型刀片，包括直線刃、折線刃、曲線刃與曲面型、凸起、凹坑型等型面相結合的

78、斷屑槽，槽型曲面變得越來越復雜，斷屑性能也隨之不斷提高。其品種和規模發展很快，如瑞典山特維克公司硬質合金刀片有 168 個品種，1112 個規格：日本住友電工株式會社有 23422 何浴輝.國內外可轉位刀片三維斷屑槽型比較試驗研究.碩士學位論文.華中科技大學.2003.23 馮鳴.硬質合金可轉位刀片斷屑槽設計及破損機理研究.碩士學位論文.華中科技大學.2007.24 湯愛民.可轉位刀片粗加工斷屑槽的研究及其設計.碩士學位論文.華中科技大學.2004.25 C.Nedes,Characteristic parameters of chip control in turning operation

79、s with indexable inserts and three-dimensionally shaped chip formers.Annals of the CIRP.1989,38(1):75-79.26 L.V.Colwell.Predicting the angle of Chip Flow for single point cutting tools.Trans.ASME,1954:199-204.27 Li.Zhou.MachiningChip-Breaking Prediction with Grooved Inserts in Steel Turning.Degree o

80、f Doctor Paper of WORCESTER POLYTECHNIC INSTITUTE,2001.28 N.Fang.Influence of the Geomelrical Parameters of the Chip Groove on Chip Breaking Performance Using New-Style Chip Formers.Mater Process Technol,1998,74(1-3):268-275.29 何云,黃威武.硬質合金可轉位刀片斷屑槽研究概況及發展趨勢.硬質合金,2002,19:95-100.Error!No text of specif

81、ied style in document.28中國工程科技知識中心個品種，1642 個規格30，但我國在這方面發展比較落后，全國各硬質合金廠生產的硬質合會刀片仍然僅有 150 個品種，1000 個規格31。目前，我國三維槽型刀片開發方面，一方面是引進、消化、仿制國外刀片新槽型，使之國產化，另一方面是自己開發設計槽型。斷屑作為加工制造過程中保證加工質量、提高生產效率的一個關鍵技術，受到國內外學者的高度重視，各大刀具公司也不惜花費重金進行相關研究，不斷推出適用于各種切削條件、加工材料的新槽型。在整個切削過程中，斷屑槽能夠控制切屑的流向、卷曲和折斷；不同槽型直接導致切削力的不同，從而影響切削功率、

82、切削溫度和切削熱的分配，因此，斷屑槽設計的優劣，對刀具的使用性能起著至關重要的作用32。在現代生產加工過程中，對斷屑要求的不斷提高，促使了刀片槽型由二維、準三維向復雜三維槽型發展，但任何復雜的槽型都是由槽寬、槽深、斜角、凸臺、減摩槽、底角及底角圓弧半徑等多種形式根據實際情況組合而成33。4.1.2 涂層技術的發展及應用現狀涂層技術的發展及應用現狀金屬切削過程中由于工件的塑性變形和工件與刀具的摩擦產生大量的熱量而使刀具溫度升高，一方面降低了刀具的紅硬性，另一方面刀具在高溫高壓的條件下極易發生氧化、擴散和粘著磨損而使刀具破壞失效，尤其是高速切削加工所產生的切削熱對刀具的磨損比常規切削高得多，因此對

83、刀具材料有更高的要求。刀具涂層技術是上世紀60年代應現代切削需求而發展起來的一種表面改性技術，由于可以在很大程度上提高刀具的耐磨性、耐熱性和抗高溫氧化性，同時降低切削力，提高切削速度，因此該項技術在金屬切削刀具制造業內得到了極為廣泛的應用。由于涂層技術可以使切削刀具獲得優良的綜合力學性能，切削速度和切削用量大幅提高，因此加工表面質量高，可以實現高速、高效、高精加工。刀具表面涂層技術主要是通過化學或物理氣相沉積技術，在高速鋼或硬質合金基體上涂覆一層或多層幾微米到十幾微米后的高硬度，高耐磨性的難溶金屬或30 湯銘權.切屑折斷極限進給量的預報J.硬質合金,1992,9(2):111-116.31 李

84、振加.切屑折斷過程與槽型 CAD 專家系統.北京:機械工業出版社.32 龍新延.刀具槽型結構及表面涂層對切削過程影響的仿真研究.碩士學位論文.四川大學.2007.33 湯愛民.可轉位刀片粗加工斷屑槽的研究及其設計.碩士學位論文.華中科技大學.2004.Error!No text of specified style in document.中國工程科技知識中心29非金屬化合物硬質膜?；瘜W氣相沉積技術(CVD)是在一定的溫度和真空度下，刀具表面和氣相界面進行分解、化合等化學反應，最終在刀具基體上形成一層均勻一致的化合物薄膜。物理氣相沉積技術(PVD)是在真空和氣體放電條件下，即在低氣壓等離子體中

85、進行的，固態反應物經過“蒸發或濺射”后，通入的反應氣體經過電離、復合和反應沉積等物理過程，在刀具表面生成一層均勻一致的硬質涂層及其復合涂層。研究表明涂層刀具切削時比未涂層刀具提高刀具壽命 3-5 倍，提高切削速度 20%-70%，提高加工精度 0.5-1 級，降低刀具消耗費用 20-50%34。涂層刀具的出現是刀具材料發展史上的一次革命，在極大地促進了金屬加工行業發展的同時，其本身也取得了快速的發展，種類也越來越多。若按涂層結構來分，有單一涂層、復合涂層、梯度涂層、多層涂層；按涂層特性分有硬涂層和軟涂層；按涂層用途分有車削涂層、切斷切槽涂層、洗削涂層、螺紋車削涂層，且每個類型下又根據被加工材料

86、分為 P、M、K、N、S、H 六個小類。目前涂層刀具已廣泛應用于車削、銑削、鉆削、銼削、切斷與切槽和螺紋加工等切削領域，幾乎可以高效地切削任何材料。隨著涂層工藝和涂層材料的發展，切削性能好，針對性強的刀具涂層必將更廣泛的應用于切削領域，涂層刀具將是今后機械加工領域的重要刀具品種，也是刀具技術的一個重要發展方向35，36。涂層技術是現代刀具研究的關鍵技術，涂層刀具的切削溫度及磨損機理為諸多學者的研究重點。切削溫度的研究可追溯到 1907 年泰勒的試驗研究。泰勒的試驗結果表明提高切削速度會降低刀具壽命37。W Grzesik 對涂層刀片的切削溫度進行了大量的試驗研究與理論分析，通過研究多層涂層正交

87、切削碳鋼與不誘鋼時刀/屑接觸溫度，得出中間涂層為氧化招的刀片可以使切屑帶走更多熱量38。34 張彥博.刀具涂層材料研究進展.攀枝花學院學報,2002,19(5):54-56.35 Klocke F,Krieg T.Coated tools formetal cutting features and applications.Ailnals of the CIRP,1999.48(2):23-26.36 Lim SC,Lim CYH.Effective use of coated tools the wear map approach.Surface and Coating Technology

88、,2001,139(3):55-61.37 G.M.Pittala.A new approach to the prediction of temperature of the workpiece of face milling operations of Ti-6A1-4V.Department of Mechanical Engineering,Politecnico di Milano,Via La Masa 1,20156,Milano,Italy.38 李曉宇.鈦合金插銑過程切削區溫度分布研究.碩士學位論文.天津大學.2008.Error!No text of specified s

89、tyle in document.30中國工程科技知識中心1931 年 Salomon 博士首次提出高速切削理論，給出了切削溫度和切削速度曲線，即 Salomon 曲線，其研究表明切削速度上升到一定階段后，切削溫度不再上升反而幵始下降，被譽為“高速切削之父”39。W Grzesik 建立了適用于單層涂層和復合多層涂層穩定切削時刀/屑接觸區最高溫度、平均溫度的預測模型，結果表明該模型對于切削速度 200m/min 以上的切削溫度預測準確可靠。同時 W Grzesik 對 P20 未涂層刀具、TiC/Al2O3/TiN 涂層刀具、TiC/Ti(C，N)/Al2O3/TiN 涂層刀片進行切削仿真，結

90、果與試驗數據很好的相符40。Kwon 等利用紅外照相法得到的刀一屑接觸面的瞬態溫度，根據傳熱反求計算出利用不同涂層刀具和未涂層刀具加工灰鑄鐵及 45 鋼時刀一屑接觸面穩態平均溫度41。Trigger 和 Chao 首次對切削溫度進行解析估算，通過研究金屬切削過程熱量產生機理計算出刀一屑接觸區的平均溫度42。Vincent 等運用有限元與紅外熱像儀相結合，有效地預測了 TiN 涂層刀具車削 AISI 52100 鋼時前刀面的溫度，仿真結果與試驗結果相符43。法國國家科學研究院的 S.Fouvry 研究了 TiN 多層復合硬涂層的磨損機理，建立了復合磨損模型，并推導出了 Tie 多層復合硬涂層的磨

91、損公式44。阿克大學的 Samir K.Khrais 研究了 TiAlN 的 PVD 涂層在干、濕式切削 40 鋼時的磨損形式，研究結果表明在高速切削時，冷卻液對減39 Salomon C.Process for the Machining of Metals or Similarly Acting Materials Whell Being Worked by Cutting Tools,German Patent,523594.1931,04.40 W Grzesik.Physics based modelling of interface temperatures in machinin

92、g with multilayer coated tools at moderate cutting speeds.International Journal of Machine Tools&Manufacture,2003,43:1311-1317.41 E Kwon,T.Schiemann,R.Kountanya.An inverse estimation scheme to measure steady-state tool-chip interface temperatures using an infrared cameraJ.International Journal of Ma

93、chine Tools&Manufacture.2001(41):1015-1030.42 An Investigation of the Thermal Effects in Orthogonal Cutting Associated with Multilayer Coatings,Thermal Characterization of the Chip-Tool Interface When Using Coated Turning Inserts.International Journal of Machine Tools&Manufacture,2005,47:1251-1263.4

94、3 V Dessoly,S.N.Melkote,C.Lescalier.Modeling and verification of cutting tool temperatures in rotary tool turning of hardened steel J.International Journal of Machine Tools&Manufacture.2004(44):1463-1470.44 S.Fouvry.Fretting wear analysis of TiC/VC multilayered hard coatings:experiments and modellin

95、g approaches.Wear 257(2004)641 653.Error!No text of specified style in document.中國工程科技知識中心31緩刀具磨損的作用不明顯45。Slavko Dolinsek 研究了高速切削萍硬鋼時的刀具磨損類型和機理，認為高速切削時化學磨損更為明顯，磨損機理主要是粘結磨損、磨粒磨損、擴散磨損46。麥克馬斯特大學的 L.Ning 對納米復合 TiAlCrN/NbN涂層球頭統刀高速統削 H13(HRC55-57)鋼進行研究，結果表明納米復合TiAlCrN/NbN 涂層對刀具磨損起到了很好的保護作用，且當切削溫度低于1100時，涂

96、層的氧化物也可以對刀具起到很好的保護作用47。A.Biksa 使用PVD 納米復合 AlTiN/MexN 涂層和 AlTiN/VN 涂層刀片對航空材料 Inconel 718 與 TiAl6V4合金進行加工，通過研究切削過程中刀具磨損狀態和切削溫度，發現納米復合 AlTiN/MexN 涂層刀片適合加工 Inconel718、AlTiN/VN 涂層刀片適合加工 TiAl6V448。山東大學的姜峰對 TiA16V4高速加工機理進行研究，分析了(Ti，Al)N-TiN 涂層刀片與非涂層刀片在干切削、濕切削條件下刀具的磨損機理，指出濕切削條件下由于刀-工接觸區無法充分冷卻，形成了很大的溫度梯度，產生較

97、大的熱沖擊而造成刀具溫度不均勻分布而最終破損49。張士軍釆用采用解析計算、有限元模擬與切削試驗相結合的方法對涂層材料、涂層厚度對涂層刀具瞬態和穩態切削溫度進行研究，得出了涂層影響刀具切削溫度的規律，建立涂層刀具熱傳導理論，揭示涂層對刀具熱傳導的作用機理50。目前應用較多的刀具硬質涂層材料有 TiC、TiN、TiCN、Al2O3、TiAlN、TiAlCN、AlCrN、TiC/Al2O3、TiC/Al2O3/TiN 等單層及復合涂層。4.1.3 涂層涂層-基體結合基體結合使用涂層可以提高刀具耐熱性、耐磨性和耐腐蝕性，從而提高刀具的使用性能，延長刀具使用壽命。但是由于涂層工藝、涂層材料、刀具基體處理

98、方式等因45 Samir K.Kh.Wear mechanisms and tool performance of TiAIN PVD coated inserts during machining of AISI 4140 steel.Wear 262(2007)64-69.46 Slavko Dolinsek,Borivoj Sustarsic,Janez Kopac.Wear Mechanisms of Cutting Tools in High-speed Cutting Processes.Wear.2001,(250):349-356.47 L.Ning.Investigation

99、 of wear behavior and chip formation for cutting tools with nano-multilayered TiAlCrN/NbN PVD coating.48 A.Biksa,K.Yamamoto.Wear behavior of adaptive nano-multilayered AlTiN/MexN PVD coatings during machining of aerospace alloys.Tribology International,Volume 43,Issue 8,August 2010,Pages 1491-1499.4

100、9 姜峰.不同冷卻潤滑條件 Ti6A14V 高速加工機理研究.博士學位論文.山東大學.2009.50 張士君.涂層刀具切削溫度及其測試技術研究.博士學位論文.山東大學.2009.Error!No text of specified style in document.32中國工程科技知識中心素的不同，會導致涂層性能上的差異而影響其摩擦性能和使用壽命。涂層的摩擦學性能和有效使用壽命往往與涂層的機械性能和涂層基體間界面結合強度緊密相關，其中，涂層-基體結合強度的好壞是評價涂層質量的關鍵指標，是保證涂層滿足力學、物理和化學等使用性能的基本前提51，同時涂層硬度與涂層摩擦性能也是評價硬質涂層的主要性能

101、指標。涂層附著力性能檢測的方法主要分為以下兩類52：一類是定性檢查，其特點是簡華易行，但無法量化試驗結果。主要有彎曲試驗、柵格試驗、挫磨試驗、沖擊試驗、杯突試驗、熱震試驗等。該法無法準確提供涂層附著力的大小，但是可以準確對比不同涂層之間的結合力強弱，該法主要用于生產現場檢查或定性的對比試驗。另一類是定量檢測，該類方法彌補了定性檢測無法定量的不足，但試驗要求較高，相對復雜。主要的方法包括拉伸法、剪切法、壓縮法、壓入法、劃痕法、斷裂力學試驗法等，該法多用于試驗研究。劃痕法是最常用的結合強度測量方法之一，尤其在硬質涂層基體界面結合強度的檢驗屮得到了廣泛應用。劃痕法操作具有簡單、直觀、可量化，且在一定

102、程度上可模擬實際工況等優點，己被世界多數國家所采用。中科院蘭州化學物理研究所和大連理工大學共同起草制定了 氣相沉積薄膜與基體附著力的劃痕試驗法(JB/T8554-1997)于 1998 年 1 月實施53，同時中科院蘭州化學物理研究所研制的 MFT-4000 材料表面性能試驗儀為國內大多數企業所選用。二十世紀六十年代開始，化學氣相沉積技術(CVD)被開發并廣泛應用于硬質合金可轉位刀具的表面處理。CVD 技術是利用金屬齒化物的蒸氣、氧氣和其他化學成分，在 950-1050的高溫下，進行分解/熱合等氣/固反應，或利用化學傳輸作用，在加熱基體表面形成固態沉積層的一種方法54?；瘜W氣相沉積所需金屬源的

103、制備相對容易，可實現 TiN、TiC、TiCN、ZrN、Al2O3等單層以及多51 Kurt.H.Stem.Metallurgical and ceramic protective coatingMI.London Chaopman and Hall,1996,306-333.52 傳忻,宋幼慧.涂層技術原理及應用.北京:化學工業出版社,2000,367-400.53 曹宇鵬.界面結合性能激光劃痕檢測方法優化與試驗研究.碩士學位論文.江蘇大學.2010.54 黎憲寬，陳力，蔡宏中，等.化學氣相沉積技術及在難溶金屬材料中的應用J.稀有金屬材料與工程，2010，39(zl):438-443.Err

104、or!No text of specified style in document.中國工程科技知識中心33元、多層復合涂層的沉積，涂層-基體結合強度較高，薄膜厚度可達 7-9 微米。但 CVD 工藝在沉積過程中溫度較高，容易造成刀具材料的強度下降；由于氯的侵蝕及氫脆變形可能導致涂層易破裂，基體斷面強度下降，涂層硬質合金時還易產生脫碳現象；涂層內部應力狀態呈拉應力，刀具使用時容易產生微裂紋；CVD過程中排放的大量廢氣、廢液會嚴重污染環境，與綠色制造觀念相抵觸，因此自二十世紀末，高溫 CVD 技術的發展和應用受到一定的制約55。物理氣相沉積技術(PVD)出現于二十世紀七十年代末，是指在真空條件下

105、，利用物理的方法，將材料氣化成原子、分子或使其電離成離子，并通過氣相過程，在材料或基體表面沉積一層具有某些特殊性能的薄膜的技術56。由于其允許的工藝處理溫度較低，可以有效用于高速鋼刀具的涂層，至八十年代末，工業發達國家高速鋼復雜刀具的 PVD 涂層比例已超過 60%。PVD 技術在高速鋼刀具上的成功應用引起了世界各國制造業的高度重視，對其應用領域的擴展尤其是在硬質合金、陶瓷刀具中的應用進行了更加深入的研究 PVD 工藝處理溫度低，在600以下時對刀具材料的抗彎強度無影響；薄膜內部應力狀態為壓應力，更適于對硬質合金精密復雜刀具的涂層；PVD 工藝對環境無不利影響，符合現代綠色制造的發展方向。目前

106、，PVD 涂層技術已普遍應用于硬質合金立銑刀、鉆頭、絲錐、可轉位鐵刀片、異形刀具、燥接刀具等的涂層處理。其他沉積方法如等離子體化學氣相沉積法(PCVD)57、溶膠-凝膠法(Sol-Gel)58、熱噴涂法59、脈沖激光沉積法(PLD)60、熔鹽鍍61、電鍍62及化學涂覆法55 鄧福銘，盧學軍，趙志巖.CVD 金剛石厚膜刀具及應)H 研究M.2009 中國超硬材料行業技術發展論壇論文集，2009.56 李健，韋習成.物理氣相沉積技術的新進展J.材料保護，2000，33(1):91-94.57 劉齊成，劉培英，陶冶，等.CVD法與PCVD法TiN薄膜研究J.材料工程，2000，(12):22-25.

107、58 黃英，黃飛，王艷麗.溶膠-凝膠法制備納米鋇鐵氧體薄膜J.稀有金屬材料與工程，2008，37(7):1229-1232.59 栗卓新，方建筠，魏琪，等.國內外熱噴涂涂層形成機理的研究進展J.中國機械工程，2006，17(11);1198-1203.60 劉耀東，趙晶.脈沖激光沉積法制備氧化鋅薄膜J.中國激光，2007，34(4):534-537.61 王吉會，夏揚，王茂范.無機溶鹽鍍鋁層的制備與性能研究J.兵器材料科學與工程，2005，29(6):1-4.62 蔣洪川，張金平，張萬里，等.電鍍法制備 CoNiMnP 永磁薄膜陣列的研究J.無機材料學報，2003，18(5):1143-114

108、6.Error!No text of specified style in document.34中國工程科技知識中心63等均先后被開發研究，但是由于設備及制備工藝方法的限制，其應用均有一定的局限性。多弧離子鍍技術64(Multi Arc Ion Plating，MAIP)是 PVD 技術的一種，它采用弧光放電技術進行涂層材料的沉積，而傳統離子鍍則采用輝光放電技術進行沉積。多弧離子鍍的原理就是陰極靶(一般為金屬靶)作為蒸發源，通過靶材與真空室殼體(陽極)之間的弧光放電，使靶材蒸發并且在真空沉積室中形成等離子體，對基體進行鍍膜。多弧離子鍍的優點是靶材離化率高，涂層沉積速度快且繞射性好，涂層與基體

109、之間有良好的結合性能，涂層結構致密，因而廣泛應用于切削刀具、模具的表面涂層。涂層沉積過程中脈沖偏壓的引入對涂層的質量、性能以及沉積機制都有可能產生很大影響65；脈沖偏壓對涂層晶體中較大晶粒的尺寸和數量有明顯的減少作用，可以有效改善涂層的質量及性能；提高脈沖偏壓幅值可以周期性地用具有較高能量的離子轟擊表面并沉積成膜，同時占空比的降低又可以減少離子轟擊的總加熱效應，有效降低沉積過程中基體的溫度；可實現對沉積離子能量的有效控制，并能夠對涂層的內應力進行控制。另外，脈沖偏壓能改變涂層的成核、生長機制，促使涂層生長機制由島狀生長向層狀生長的轉變。而涂層維持層狀生長是合成納米多層涂層的先決條件。在具有一定

110、離化率的離子鍍中采用脈沖偏壓可對生長表面產生附加的離子轟擊，且不影響其他工藝參數。離子束輔助沉積技術66(Ion Beam Assisted Deposition，IBAD)是一種荷能輔助沉積技術，在涂層沉積過程中，通過荷能粒子和涂層粒子之間的碰撞，傳遞給涂層粒子額外的能量，使所制備的涂層在硬度和結合性能上得到顯著的改善，因而廣泛應用于薄膜的制備過程中。在涂層沉積之前用離子轟擊基體表面，可以有效清除基體表面物理吸附的各種雜質，在涂層與基體之間形成潔凈的界面；沉積過程中用離子轟擊涂層表面，可以形成均勻致密的涂層結構并抑制柱狀晶結63 林金堵，吳梅珠.化學鎳/化學鈀/浸金的表面涂覆層的可焊性和可靠

111、性J.印制電路信息，2011，(5):43-48.64 徐新樂.多弧離子鍍用于制備高質量的 Ti-N 膜J.材料保護，2000，33(8):28-30.65 趙彥輝.脈沖偏壓電弧離子鍵沉積超硬多層薄膜D.大連理工大學博士學位論文，2005.66 王利，程義彬，王占山.離子來輔助沉積薄膜工藝J.紅外與激光工程，2007，36(6):896-898.Error!No text of specified style in document.中國工程科技知識中心35構的生成；同時還可以提高涂層過程的繞射能力。此外，獨立于靶材之外的離子源，可以有效清除在抽空過程中油擴散栗微量返油對基體造成的污染，從而大

112、大改善層-基結合性能，使涂層工藝更加穩定可靠。離子轟擊是公認的提高形核率、改善組織、降低內應力、最終提高薄膜沉積質量的有效方法。4.1.4 梯度結構基體梯度結構基體功能梯度材料系指成分或顯微組織結構在空間呈現梯度變化而使材料物理、化學和力學性能在空間具有相應梯度變化的材料。它可分為成分梯度材料、晶粒度梯度材料和顯微組織結構梯度材料等。根據使用要求，設計并制備具有梯度組成（微觀結構或成分連續變化復合化）的硬質合金，使材料的性能隨構件中的位置不同而變化，以滿足不同部位的使用功能。4.1.5 梯度結構硬質合金涂層刀片梯度結構硬質合金涂層刀片在二十世紀八十年代，瑞典等國開發出了功能梯度結構硬質合金。瑞

113、典山特維克公司率先采用低成本的缺碳硬質合金滲碳技術開發出中心區域富鈷的DP(Dual Property)合金，該技術已于 1985 年 10 月申請了美國專利，并于1988 年 3 月被正式授權。DP 合金技術主要包括兩個方面，首先制得含均勻細小且體積分數可控的脫碳相的 WC+l+h（coxwyc）三相非正常組織合金，然后對此合金進行滲碳處理，并對合金內各梯度層的厚度進行有效控制。它的實質是在制取含有均勻分布的缺碳 h 相硬質合金的基礎上，通過滲碳處理來改變合金中粘結相的分布，賦予合金不同部位以不同的性能。經滲碳處理后制品表層的相被消除，Co 向中心部位遷移，使表層 Co 含量偏低而心部仍有相

114、存在且 Co含量高。這種鈷含量梯度分布的硬質合金表層硬度高，耐磨性好，心部具有良好的沖擊韌性，合金的耐磨性和韌性得到了很好的協調，使用效果較傳統制品有顯著提高。山特維克公司屬下的采礦與工程工具公司在 20 世紀 80 年代末已開發出 3個 DP 球齒合金商品牌號，分別為 DP55，DP60 和 DP65。其耐磨性與韌性均比傳統合金明顯提高，工作壽命更是比傳統硬質合金提高 3 倍。例如，在石灰石隧道鉆孔中，采用帶 DP55 圓錐形球齒的 45mm 沖擊鉆頭，其鉆進速度達Error!No text of specified style in document.36中國工程科技知識中心1.96m/m

115、in，平均壽命達 3121m；而原有硬質合金球齒鉆頭的鉆進速度和平均壽命則分別為 1.48m/min 和 1000m。采用 DP60 較重負荷球齒鉆頭在石英礦巖上鑿孔時其平均壽命為 83m，而原有硬質合金球齒鉆頭的壽命只有 53m。DP 產品以其優異性能，于 1986 年小規模投放市場 6 年之后，占硬質合金柱齒總產量的 30%40%。瑞典山特維克公司67推出了 GC215,GC425 等牌號的涂層硬質合金梯度刀片；美國 GTE.alenite 公司推出的 SV200 系列；Kennametal 公司生產的 KC792M 牌號的涂層硬質合金刀片；愛爾蘭 Boart公司生產的 WC 晶粒梯度硬質

116、合金頂錘等。Zackrisson 等對硬質合金表面開展了氮化處理技術的研究，以進一步提高硬質合金表面的耐磨性。他們采用成分系列為 Ti(C，N)/TiN/WC/Co+碳黑，先將其在 1430下燒結 90min，然后在 0.1MPa 的氮氣爐中，于 1200下保溫 20h。對試樣用電子探針(EPMA)進行成分分析發現，經氮化處理后的材料表面富 Ti 和 N，貧 W 和 C；從距表面大約 40m 處一直到心部，其 W 含量都比未經氮化處理的材料高一些；在距表面 1540m 的范圍內，其 Co 含量比材料的平均 Co 含量高。同時，材料表面形成細小的 WC 相和 h 相，晶粒尺寸約150nm。對 S

117、S2541 鋼進行切削試驗，氮化處理后的硬質合金刀片，其后刀面磨損量(VB)隨時間的變化速率比 PVD 涂層硬質合金刀片(分類代號 P15)要低很多?？梢姷幚砗蟮挠操|合金刀片的耐磨性和耐用度較 PVD 涂層刀片有顯著的提高。日本森口秀樹等人先將 TiCN、WC、Co、Ni 粉末混合球磨 24h，在 98MPa壓力下將球磨粉料壓制成 10mm10mm5mm 試塊，在 1400下進行真空燒結，再在氮氣中保溫 1h 后，在合適的速度下冷卻，制成具有 Co 含量梯度分布的梯度結構硬質合金。處理后的材料 Co 含量由表至里遞增，并在表層生成數十微米的 TiCN 層。材料的外表層幾乎不含 Co，最高硬

118、度可達 2.2GPa；與此同時，合適的冷卻速度，使表面引入 0.5GPa 以上的殘余壓應力，大幅度提高了合金刀具切削時的抗熱裂性能。對日本鋼號為 SCr420H，s45C，cCM420，SCr420 的齒輪和活塞桿分別進行了切削對比試驗，結果表明研制的梯度結構硬67 http:/www.idacn.org/news/content-23764-1.htmlError!No text of specified style in document.中國工程科技知識中心37質合金刀具的切削壽命是普通 TiCN 金屬陶瓷刀具的 24 倍。東京大學Suzuki等在脫氮氣氛下，用梯度燒結的方法制備WC-T

119、i(C，N)-Co硬質合金材料。燒結后，硬質合金表面的 Ti(C，N)消失，部分粘結相從心部轉移到表面，形成富粘結相層。通過硬質合金表面的脫氮處理，在表面形成粘結相富集，同時消除立方結構碳氮化物的梯度過渡層，可提高硬質合金表面的韌性和延展性能。德國馬普學會 Schwarzkopf 等人在 Suzuki 等的研究結果基礎上，指出硬質合金表面梯度區域的形成是 N 原子向塊體外部擴散以及 W 原子向塊體心部擴散的熱力學耦合結果。同時，Schwarzkopf 等建立了一個計算機模型來預測和描述燒結過程中幾個重要變量的影響。他們指出表面梯度區域形成的深度與燒結時間 t 的開方以及基體的 Co 含量成正比

120、符合擴散規律。梯度層厚度 x=kt(1)，其中 t 為燒結時間，k 為常數，其數值與基體中的 Co 含量成正比。瑞典 Chalmers 工業大學和哥德堡大學的 Frykholm 等對這種表面脫氮梯度改性進行了更深入的研究，更有效地控制表面脫氮梯度層的形成。他們利用掃描電子顯微鏡(SEM)和電子探針(EMPA)對表面梯度區域的顯微形貌和成分分別進行分析，同時進行計算機模擬，結果表明實驗分析結果和計算機模擬結果相當吻合。此外，美國 REED ROCK BIT 公司的 DrakeEric、魯汶天主教大學的 Colin和法國礦校的 Favrot、都靈理工大學的 Rosso 和 Proto 等、布加勒斯

121、特冶金研究學院的 Nicolae 等研究人員分別采用不同的混合方法，將不同晶粒尺寸和 Co含量的硬質合金粉末分層分布，通過固相或液相燒結，制成從心部 Co 含量高、硬質相晶粒尺寸大的粉末，向表層由 Co 含量低、硬質相晶粒尺寸小的粉末過渡的梯度結構硬質合金制品。燒結后的樣品表面晶粒細小、Co 含量低，硬度高、耐磨性好，逐漸過渡到心部晶粒粗大、Co 含量高，韌性好、抗沖擊性能好。粉末層間結合良好，同時燒結后產生的殘余壓應力有效地提高了制品的疲勞強度。赫爾辛基工業大學的 Gasik 已采用熔滲法制備出 WC-Co 梯度結構硬質合金，樣品組織致密，呈良好的梯度結構和硬度分布。DP 合金的成功應用，促

122、使國內許多學者對缺碳硬質合金滲碳技術開展探索Error!No text of specified style in document.38中國工程科技知識中心研究。中南大學粉末冶金廠周健華和孫寶琦、粉末冶金國家重點實驗室楊維才、株洲硬質合金廠覃偉堅等采用缺碳硬質合金滲碳技術已成功制備出梯度結構硬質合金，并獲得了較好的鈷相成分變化梯度。孫緒新等在缺碳硬質合金滲碳技術的基礎上，采用富碳勢燒結工藝一次性燒結制備出梯度結構硬質合金。先配制遠低于正常碳含量的 WC-Co 合金混合，然后富碳勢燒結使試樣自表至里形成表面碳勢高、內部碳勢低的碳梯度。這樣，在進人液相燒結階段時，表面先出現液相，內部后出現液相，

123、且表面的液相量也比內部的液相量多，在合金表面和內部之間形成液相壓力差，使 Co 相由表向里發生質量遷移，形成合理的成分梯度。實驗結果表明，上述的富碳勢燒結工藝可制備出表面硬度高、耐磨性好，內部強度高、韌性好的梯度結構硬質合金?？锿旱炔捎弥绷鞯入x子體射流 CVD 法在硬質合金表面沉積金剛石膜時發現，化學酸蝕處理的硬質合金表層 WC 顆粒經等離子體刻蝕脫碳后，生成了等軸狀細小的純 W 晶粒，隨后在沉積金剛石膜過程中硬質合金外表層形成細小的 WC 層，并自表至里 WC 顆粒尺寸和粘結相 Co 含量呈遞增梯度分布。目前，正采用新型等離子體表面改性技術，開展硬質合金表面原位梯度化、納米化改性處理的系統

124、研究工作，已取得突破性進展。經新型等離子體改性復合處理后，YG 系(WC-3%25%Co)硬質合金表面實現原位 WC 納米細化，亞晶平均尺寸 2030nm，晶粒平均尺寸 80100nm；WC-20%25%Fe/Co/Ni 鋼結硬質合金表面 WC 亞晶平均尺寸 2030nm，晶粒平均尺寸 100120nm。合肥工業大學程繼貴和夏永紅、大連硬質合金廠孫明君等采用粉末分層熱壓或燒結方法已制備出梯度結構硬質合金，結果均表明梯度結構硬質合金具有良好的綜合機械性能。江西理工大學陳顥68采用物理氣相沉積技術在梯度硬質合金刀具基體制備含稀土涂層，自主開發了具有良好斷屑性能的刀片槽型，利用稀土元素的獨特作用，制

125、備了含稀土的復合靶材，通過稀土和 Al、Ti、N 等元素的協同作用，減少了涂層表面液滴和針孔，顯著提高了涂層致密性能和顯微硬度，提高了涂層的抗剝落性和抗氧化能力。采用該技術制備的涂層刀具與未涂層刀具相比，壽命延長達 10 倍。在相同切削條件下，多元稀土復合硬質合金涂層刀片性能達68 http:/218.87.136.22/science/html/pages/1384086843625.htmlError!No text of specified style in document.中國工程科技知識中心39到瑞典山特維克公司同類產品水平。梯度結構硬質合金利用成分或組織梯度達到性能梯度變化，賦予

126、硬質合金制品優異的綜合性能和使用性能，是解決硬質合金制品耐磨性與韌性難以同時兼顧這對矛盾的有效途徑之一。眾多研究結果均已表明，與傳統均質硬質合金相比，梯度結構硬質合金無論是作為制品直接工程應用，還是用作超硬涂層(如 CVD 金剛石涂層、類金剛石碳涂層、TiN 基涂層等)的基體材料，都具有顯著的技術特色和廣泛的應用前景，開發硬質合金表層梯度化、納米化技術是硬質合金領域新的研究方向之一。4.2 硬質合金涂層刀片專利態勢分析硬質合金涂層刀片專利態勢分析為檢索出與“硬質合金涂層刀片”相關專利，利用世界專利索引（DWPI）數據庫69，共檢索到 12714 件專利文獻（檢索時間截至 2022 年 12 月

127、）。對檢索出的數據采用 TDA70和 Excel 等工具進行分析，結果如下。4.2.1 專利申請國家專利申請國家/地區和時間分布地區和時間分布從全球的硬質合金涂層刀片技術專利申請來看（圖 13），硬質合金涂層刀片的專利技術最早可追溯到上世紀初。在 1966 年前，全球硬質合金涂層刀片專利年申請量不超過 10 件，發展速度較為平緩。自 1966 年后，全球關于硬質合金涂層刀片的專利申請量呈平緩上升的態勢，1978 年專利申請量突破 100 件。近十年來，該領域的全球專利申請量一直保持在 400 件左右。申請量最多的前 5 位國家分別是日本、中國、美國、德國和韓國，其中日本總申請量占全球約1/3。

128、日本于1967年開始申請硬質合金涂層刀片相關專利，1988 年前發展速度較為平緩，自 1988 年起發展速度加快，2001 年專利申請量達 163 件。中國直至 1985 年才有硬質合金涂層刀片相關專利的申請，在69檢索策略：主題=(cemented carbide or hard alloy or hard metal or kentanium or carbide alloy or carbide)same(drill or bit or cutter or tool or blade*)same coat*)AND IPC 代碼=(c22*or b2*or b05*or c23*)70

129、Thomson Data Analyzer（TDA）是湯森路透集團開發的具有分析功能的文本挖掘軟件。Error!No text of specified style in document.40中國工程科技知識中心2006 年前發展速度平緩，2006 年后發展速度加快，2013 年以后年度申請量超過日本。美國自 1967 年其申請相關專利，發展速度一直較為平緩。德國于1966 年開始申請硬質合金涂層刀片相關技術專利，發展趨勢與美國一致，但略慢于美國。韓國起步最晚，于 1981 年開始申請硬質合金涂層刀片相關專利，專利申請量平緩增長，2008 年專利申請量達 36 件。1911193519401

130、945195019541958196219671971197519791983198719911995199920032007201120152019050100150200250300350400450500瑞典英國韓國德國美國中國日本總數申請年份申請年份專利申請量/件專利申請量/件圖 13硬質合金涂層刀片主要國家專利申請時間演化圖4.2.2 專利技術區域分布專利技術區域分布從全球的硬質合金涂層刀片專利技術國家（地區）分布來看（圖 14），排名前 8 位的優先權國家/地區分別是日本、美國、中國、瑞典、德國、歐洲、英國和韓國。其中，日本作為優先權國家申請的專利技術最多，占前 8 位國家/地區專

131、利技術總數的 44.56%，較上一年仍然有所提升，美國、瑞典、中國和德國占前 8 位國家/地區專利總量的百分比依次為 18.89%、11.32%、10.49%和8.21%，整體也都保持上升趨勢，但與日本相比，仍然差距較大，日本在硬質合金涂層刀片繼續保持該領域擁有絕對優勢。從圖 17 可以看出，世界各國均在除本國外的多個國家進行了專利布局，說明各國都非常重視該領域技術在國外市場的保護力度，相比之下，中國在該領域的全球布局步伐較緩。從專利技術的市場分布來看，全球專利主要布局日本、中國、美國和歐洲、韓國，其中日本、中國分別是第一、第二大市場國。但Error!No text of specified

132、style in document.中國工程科技知識中心41日本美國中國瑞典德國英國韓國0500100015002000250030003500400045005000SECAGBKRDEWOEP技術來源國技術來源國專利申請量/件專利申請量/件 圖 14 各硬質合金涂層刀片專利技術來源國市場分布4.2.3 主要申請人分析主要申請人分析從檢索結果看，全球已有逾千家機構活躍在硬質合金涂層刀片研發領域。各申請機構專利申請數量排在前十位的均為企業且多為跨國公司（表 6），申請數量均超過 150 件，較上一年有所提升，上榜單位與去年一致。上榜單位中日本有 5 家機構，包括三菱集團、住友商事、日立集團、京

133、瓷公司、泰珂洛公司等；瑞典有 2 家，分別是山特維克與山高刀具；美國有肯納金屬及通用電氣兩家；德國有 1 家，即瓦特爾。表 6 硬質合金涂層刀片的主要專利申請人排序機構國家專利申請延續時間機構性質總計近5年專利占其總量比1MITSUBISHI 三菱集團日本52年（1970-2021年）企業24705.91%2SANDVIK 山特維克瑞典52年（1971-2022年）企業10918.80%3SUMITOMO 住友商事日本53年（1970-2022年）企業87111.7%4KENNAMETAL 肯納金屬美國36年（1975-2021年）企業4061.23%5SECO 山高刀具瑞典33年（1990-

134、2022年）企業3982.26%Error!No text of specified style in document.42中國工程科技知識中心3856HITACHI 日立集團日本53年（1969-2021年）企業3190.62%7GENERAL ELECTRIC 通用電氣美國47年（1972-2018年）企業1970.51%8Walter 瓦特爾德國23年（1999-2021年）企業19623.47%9KYOCERA 京瓷公司日本37年（1986-2022年）企業17720.9%10Tungaloy 泰珂洛公司日本25年（1998-2022年）企業15532.9%1）年代分布硬質合金涂層刀

135、片相關技術領域的專利申請量較多的前10位機構從二十世紀六十年代初期開始專利申請（圖 15），最早開始申請的是日本日立集團、住友商事和日本三菱集團。日本三菱集團成立于 1870 年，該公司集團產品設計礦業、造船、通訊業、金融服務業、保險業、電子產品業、汽車工業、建筑業、重工業、石化業、房地產業、食品業、化工業、鋼鐵工業及航空業等產業。瑞典山特維克、美國肯納金屬、通用電氣于 20 世紀 70 年代先后展開硬質合金涂層刀片相關技術專利的申請。山特維克于 1862 年創建，是一家重工業集團，產品包括金屬切削工具、建筑及采礦業設備設施、不銹鋼材料、特種合金、金屬及陶瓷電阻材料以及傳動系統等。京瓷公司起步

136、于 20 世紀 80 年代，而山高刀具、瓦特爾和 tungaloy 公司先后于 20 世紀 90 年代開始申請相關專利。分析專利持有時間和新專利申請量，可以看出競爭機構對于某一技術的技術領先持續度和最新的技術發展態勢。在硬質合金涂層刀片相關技術專利中，分析排名前10位機構的專利延續時間和近5年專利數量占總量的比例情況能夠看出，只有日本三菱集團、瑞典山特維克公司、日本住友商事和日本日立集團專利申請延續周期超過 50 年，這四家機構在該技術領域具有領先優勢。Error!No text of specified style in document.中國工程科技知識中心4319671971197419

137、77198019831986198919921995199820012004200720102013201620192022020406080100120140160180200三菱集團山特維克住友商事肯納金屬山高刀具日立集團通用電氣瓦特爾京瓷公司泰珂洛申請年份申請年份專利申請量/件專利申請量/件圖 15 1970 年以來前 10 位專利申請人年代分布圖各專利申請人的發展態勢并不相同，例如近 5 年專利數量占總量的比值超過 20%的有 3 家，分別是瓦特爾、京瓷公司與泰珂洛公司，盡管這 3 家企業起步時間不如日本三菱集團、瑞典山特維克公司、日本住友商事、日本日立集團等幾家企業起步早，但也有 2

138、0 余年的積累，可以說是目前該技術領域的主力軍。而山特維克、肯納金屬、山高刀具、京瓷公司等幾家公司近 5 年專利申請量占其申請總量比值較上一年有所提升，說明幾家企業仍然在該領域保持高活躍度。美國通用電氣雖然專利申請量排名在第 7 位，但 2018 年以后專利申請量為 0，說明該企業可能進行了產業結構的調整。2）申請人技術市場分布硬質合金涂層刀片專利申請排名前 10 位機構均在多個國家申請（圖 16），其中山特維克、住友商事、肯納金屬和通用電氣在全球進行專利布局的國家（地區）超過 10 個，說明這些公司非常注重該領域技術的保護。山特維克、瓦特爾等主力軍企業在主要專利市場國家/區域的布局有所提升。

139、如較上一年相比，山特維克在中國、韓國的市場布局有所提升；瓦特爾在中國、韓國的市場布局也有所提升；京瓷公司、泰珂洛在中國、美國的專利市場布局均有所提升；肯納金屬在中國、美國、德國泰珂洛在中國、日本、美國的市場布局有所提升。Error!No text of specified style in document.44中國工程科技知識中心三菱集團山特維克住友商事肯納金屬山高刀具日立集團通用電氣瓦特爾京瓷公司泰珂洛公司0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%SECAGBKRDEWOEPUSCN圖 16專利權人技術市場分布圖3）申請人技術主題分布硬質合金涂層刀片專利申請排名前

140、10 的公司申請的專利（圖 17）主要集中在 B23B（車削；鏜削）、C23C（對金屬材料的鍍覆；用金屬材料對材料的鍍覆；表面擴散法，化學轉化或置換法的金屬材料表面處理；真空蒸發法、濺射法、離子注入法或化學氣相沉積法的一般鍍覆）、B23C（銑削）、B23P（金屬的其他加工；組合加工；萬能機床）以及 C22C（合金）五個 IPC 主題分類。Error!No text of specified style in document.中國工程科技知識中心45三菱集團山特維克住友商事肯納金屬山高刀具日立集團通用電氣瓦特爾京瓷公司泰珂洛公司0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%

141、B23B-0027/14C23C-0014/06C23C-0030/00C23C-0016/30B23C-0005/16B23B-0051/00B23P-0015/28C23C-0016/40C23C-0016/36C22C-0029/08C23C-0016/34C23C-0028/04C23C-0016/32C23C-0014/32C23C-0028/00C23C-0016/27C23C-0016/02C22C-0001/05C23C-0014/02C04B-0041/87C04B-0041/89C23C-0014/08B22F-0003/24C23C-0014/35圖 17 專利權人技術分

142、布圖4）合作關系分析前 10 位機構中只有德國瓦特爾、瑞典山特維克公司和瑞典山高刀具公司；三菱集團和日立集團之間存在合作關系（圖 21），且德國瓦特爾、瑞典山特維克公司和瑞典山高刀具公司間的合作強度要高于三菱集團和日立集團的合作強度。前 10 機構以外，三菱集團還與日本本國的靜岡大學、東京工業大學建立穩定合作關系，泰珂洛與東芝集團、住友商事與日本聯合材料公司、山特維克還與弗勞恩霍夫協會、肯納金屬與 TDY 也建有合作關系，合作關系均限于與本國內部集團、大學的合作或區域內的合作。日本京瓷公司基本是自主研發。說明在該技術領域內各競爭機構都非常注重對自己技術的保護。Error!No text of

143、specified style in document.46中國工程科技知識中心圖 1 前 10 位專利權人合作關系圖5）中國專利申請人分析根據專利申請量，對中國在硬質合金涂層刀片領域的主要申請人進行排名，排在前 10 的機構有 4 家企業、6 家高校，專利申請量在 13 至 47 件不等。除濟寧大學以外，所有機構的專利申請量均較上一年有所增加；機構排名較上一年有所變化，表現在鄭州機械研究所、富耐克超硬材料兩家公司的排名前移，而廈門金鷺雖然申請量有所增加，但較上一年后移兩位（表 7）。這 10 家機構專利申請延續時間除了鄭州機械研究所有限公司外其他尚未超過 20 年，專利申請延續時間超過 10

144、 年的機構有 6 家，但這 6 家機構關于硬質合金涂層刀片的研究并不是連續的。雖然我國專利總量排在第 2 位，但是我國硬質合金涂層刀片的專利申請比較分散，且專利申請延續時間較短。表 7 中國硬質合金涂層刀片的主要專利申請人排序機構專利申請延續時間機構性質總計1廣東工業大學12年（2010-2021年）高校472濟寧學院6年（2016-2017年）高校33Error!No text of specified style in document.中國工程科技知識中心473東南大學5年（2017-2020年）高校304山東大學20年（2002-2022年）高校225鄭州機械研究所有限公司41年（19

145、80-2020年）企業206富耐克超硬材料股份有限公司6年（2015-2020年）企業197株洲硬質合金集團有限公司14年（2008-2021年）企業198上海交通大學20年（2003-2022年）高校189廈門金鷺特種合金有限公司15年（2007-2021年）企業1710中南大學14年（2008-2021年）高校134.2.4 硬質合金涂層刀片技術主題分析硬質合金涂層刀片技術主題分析國際專利分類號（IPC）包含了專利的技術信息，通過對硬質合金涂層刀片相關專利進行基于 IPC 的統計分析，可以了解、分析硬質合金涂層刀片專利主要涉及的技術領域和技術重點等。表 8 列出了硬質合金涂層刀片專利申請量

146、前 10位的專利技術領域及其申請情況?？梢钥闯?，硬質合金涂層刀片專利技術主要集中在以下幾個方向：（1）金屬材料的鍍覆；（2）金屬加工，包括車削、鏜削、銑削等方式；（3）合金的制備，涉及陶瓷等材料；（4）金屬粉末的加工及制造等。表 8 硬質合金涂層刀片專利 IPC 主題分布IPC分類申請量（件）技術領域C23C7757對金屬材料的鍍覆；用金屬材料對材料的鍍覆；表面擴散法，化學轉化或置換法的金屬材料表面處理；真空蒸發法、濺射法、離子注入法或化學氣相沉積法的一般鍍覆B23B5601車削；鏜削B23C2133銑削C22C1787合金B23P1607金屬的其他加工；組合加工；萬能機床B22F1063金屬

147、粉末的加工；由金屬粉末制造制品；金屬粉末的Error!No text of specified style in document.48中國工程科技知識中心制造C04B949石灰；氧化鎂；礦渣；水泥；其組合物，例如：砂漿、混凝土或類似的建筑材料；人造石；陶瓷B24D637磨削、拋光或刃磨用的工具B32B626層狀產品，即由扁平的或非扁平的薄層，例如泡沫狀的、蜂窩狀的薄層構成的產品B23K544釬焊或脫焊；焊接；用釬焊或焊接方法包覆或鍍敷；局部加熱切割，如火焰切割；用激光束加工4.2.5 高被引專利及最新技術高被引專利及最新技術硬質合金涂層刀片被引用次數超過 200 次的前 15 位高被引專利（

148、表 9）中均為公司申請，且多為跨國公司。其中來自美國的高被引專利有 11 件，瑞典有2 件，日本和法國各有 1 件。美國的高被引專利分屬多個不同的企業，說明美國的企業在該領域具有較強競爭力。瑞典的高被引專利均來自山特維克，說明這家公司擁有該技術領域的核心技術。日本的高被引專利為住友商事申請。表 9 硬質合金涂層刀片專利技術 TOP15 高被引專利優先權年專利號專利權人優先權國家DWPI 標題DCPI施引專利1981JP6074462B2肯納金屬美國Sintered carbide compacts for cutting tool tips etc.with layer rich in bin

149、der alloy near surface of compact,which is coated with materials such as titanium nitride3472002EP1420439B1空氣化工美國Preparation of porous film for use in integrated circuits,by forming composite film containing structure-forming and pore-forming materials and exposing the composite film to light source

150、(s)within non-oxidizing atmosphere3321989US4981756AVAC TEC SYST美國Coated orthopaedic surgical instruments and tools with improved corrosion and wear 306Error!No text of specified style in document.中國工程科技知識中心49resistance and tool life1983US4499795ASTRATA BIT CORP美國Drill bit mfr.using hollow tubular bo

151、dy with exterior tungsten carbide coated surface with cutting elements in cutting surfaces3011999US6884466B2GELEST BIOSYSTEMS美國Production of tungsten nitride as protective coating for micro electronic applications,cosmetics and jewellery,involves reacting tungsten carbonyl compound with nitrogen con

152、taining gas at specific temperature2961994USRE41972E1山特維克瑞典/美國Aluminium oxide-coated cutting tool insert exhibits high wear resistance,high flaking resistance,and easily identifiable cutting edges2881986US4943488A貝克休斯美國Earth boring bit includes temp.stable polycrystalline diamond elements chemically

153、 bonded to matrix carrier2881984AU198544144A能源轉換美國Multilayer protective coatings comprise multilayer units each made of thin layers of different materials each contributing a specific property2831992JP03325987B2山特維克瑞典Body coated with alumina layer,esp.insert cutting tool comprises a single-phase alp

154、ha-alumina layer of specified layer thickness and grain size,and gives improved cutting performance2831994DE69527236D1住友商事日本Ultrafine-particle layered film as a cutting tool coating has more than two layers of at least two cpds.of carbide,nitride,carbonitride or oxide of a IVA,VA or VIA element,alum

155、inium,silicon or boron274Error!No text of specified style in document.50中國工程科技知識中心1988US4884477A貝克休斯美國Rotary drill bit with abrasion and erosion resistant facing has bit blank secured to metal matrix contg.dispersed filler material with all exposed surfaces faced2681996CA2246466A1史密斯國際公司美國Earth bori

156、ng drill bit useful for recovery of oil,gas and minerals2681995RU2167262C2德萊賽公司美國Hard-facing material for drill bits and borehole tools has metal matrix contg.encapsulated coated diamond particles2671977CA1088786A1通用電氣美國Brazing composites of carbide(s)and abrasives to substrates esp.for rapid prodn.

157、of rotary drill bits2381990EP439017B1圣戈班集團法國Multilayer coating of abrasive material prior to bonding to support where central layer of ductile material prevents transfer of stress to abrasive during the bonding process2345.鎢濺射靶材技術專利分析鎢濺射靶材技術專利分析各種類型的濺射薄膜材料無論在半導體集成電路(VLSI)、光碟、平面顯示器以及一般的玻璃表面涂層方面都得到十分廣

158、泛的應用。因此，對濺射靶材這一具有高附加值的功能材料的需求量也逐年增多。在此巨大的市場需求的拉動下，不少從事冶金、電子材料的制造企業，對此給予了高度重視，并投入大量人力財力從事靶材的研發，以期通過提高濺射靶材的性能，達到獲得最優濺射薄膜材料的目的71。濺射靶材廣泛應用于集成電路產業、信息存儲產業以及平面顯示器產業等。而鎢濺射靶材可應用于微電子相關產業中阻擋層薄膜和接觸薄膜，同時可作為顯示器的擴散阻擋層材料、電極材料以及發射極材料。為檢索出與“鎢濺射靶材”相關專利，利用 Thomson Innovation（TI）數71 楊邦朝,胡永達,崔紅玲.濺射靶材的應用及發展趨勢J.真空，2002(1)，

159、1-4.Error!No text of specified style in document.中國工程科技知識中心51據庫72，共檢索到 3556 件專利文獻（檢索時間 2022 年 12 月）。對檢索出的數據采用 TDA73和 Excel 等工具進行分析，結果如下。5.1 專利申請國家（地區）和時間分布專利申請國家（地區）和時間分布從全球鎢濺射靶材專利申請來看（圖 18），鎢濺射靶材的專利技術最早可追溯到上世紀六十年代末期，在 1998 年前，全球關于鎢濺射靶材專利的年申請量發展速度平緩。自 1998 年后，全球關于鎢濺射靶材的專利申請量呈平緩上升的態勢，2004 年專利申請量突破 10

160、0 件。從屬地來看，申請量最多的前 5 位國家分別是日本、中國、美國、韓國和德國，其中日本于 1980 年開始申請鎢濺射靶材的相關專利，發展速度較為平緩，2000 年前研究時斷時續，發展平緩，2000 年后展開持續研究，2009 年專利申請量達 101 件。美國起步雖早于日本，但在 1996 年前發展時斷時續，自 1996年起展開持續研究，發展速度慢于日本。位于第 3 位的中國自 2000 年以后開始申請相關專利，起步較晚，發展速度也較為平緩。韓國持續研究起步于 2000年以后，發展趨勢與中國大致相同，但慢于中國。德國于 1988 年起步，但其研究一直時斷時續，專利申請量少于中國。72 檢索策

161、略：主題=(sputtering target*and(tungsten or wolfram)or(tungsten target or wolfram target)and sputter*)73 Thomson Data Analyzer（TDA）是湯森路透集團開發的具有分析功能的文本挖掘軟件。Error!No text of specified style in document.52中國工程科技知識中心196819831986198919921995199820012004200720102013201620192022050100150200250300德國馬來西亞新加坡韓國美國中

162、國日本全球專利申請量專利申請量年份年份圖 18 鎢濺射靶材國內外專利申請時間演化圖5.2 專利技術區域分布專利技術區域分布從專利技術的國家（地區）來源來看，日本的專利技術最多，占總數的57.01%；美國、中國、韓國、德國專利總量的百分比依次為23.81%、9.62%、3.96%和 2.32%，與日本的差距較大，說明日本在鎢濺射靶材領域擁有絕對優勢。從專利技術的市場分布來看，專利主要分布于日本、美國、中國和韓國。從圖 36 可以看出，日本、美國、韓國、德國等在本國境外的多個國家進行了專利布局，其中日本的全球化布局最為成熟，有超一半的專利在境外申請；美國也存在相似情況；而中國九成以上的專利均在國內

163、申請，國外布局專利數量非常少。從專利技術的公開國家來看，日本、中國、美國同時也是排名前三的市場國。Error!No text of specified style in document.中國工程科技知識中心53日本美國中國韓國德國05001000150020002500DEMYSGEPKRTWWOUSCNJP技術來源國技術來源國專利申請量/件專利申請量/件圖 19 鎢濺射靶材專利技術國家（地區）分布5.3 主要申請人分析主要申請人分析以專利申請量為依據，對全球參與鎢濺射靶材的機構進行排名。排在前 10的機構專利申請量在 96-571 件不等，且機構性質均為跨國公司，其中日本有 6家機構，美國

164、有 2 家，德國有 2 家，說明日本企業在該技術領域擁有明顯優勢（表10）。表 10 鎢濺射靶材的主要專利申請人排序機構國家專利申請延續時間機構性質總計近5年專利占其總量比1日礦金屬日本1984-2021企業57112.78%2住友商事日本1998-2022企業22119.00%3三洋公司日本2004-2021企業21015.71%4神戶制鋼日本2000-2020企業16110.56%5霍尼韋爾公司美國1997-2022企業1615.59%6賀利氏有限公司德國2001-2018企業1340.75%Error!No text of specified style in document.54中國

165、工程科技知識中心7田中貴金屬工業株式會社日本1988-2022企業12924.03%8戈斯拉爾德國2004-2021企業1085.60%9出光興產株式會社日本2004-2016企業1040.00%10應用材料公司美國1991-2022企業9614.58%1）年代分布鎢濺射靶材相關技術領域的專利申請量較多的前10位機構從二十世紀八十年代初期開始專利申請（圖 37），最早開始申請的是日本日礦金屬。田中貴金屬工業株式會社于 20 世紀 80 年代中后期先后展開鎢濺射靶材相關技術專利的申請。美國應用材料公司于 20 世紀 90 年代初期開展鎢濺射靶材相關技術的研究，霍尼韋爾公司和住友商事則起步于 20

166、 世紀 90 年代末期，而神戶制鋼、出光興產株式會社、三洋公司和德國賀利氏有限公司、戈斯拉爾先后于 21 世紀初期開始申請相關專利，起步相對較晚。分析專利申請持續時間和新專利申請量，可以看出競爭機構對于某一技術的技術領先持續度和最新的技術發展態勢。日本日礦金屬專利申請延續周期接近40年，田中貴金屬工業株式會社也有30余年的延續時間，其余機構大部分在20年以上，發展處于成長期、穩定期。1984199119971999200120032005200720092011201320152017201920210102030405060708090100日礦金屬住友商事三洋公司神戶制鋼霍尼韋爾賀利氏有限

167、公司田中貴金屬工業株式會社戈斯拉爾出光興產株式會社應用材料公司圖 20 1983 年以來前 10 位專利申請人年代分布圖Error!No text of specified style in document.中國工程科技知識中心55在鎢濺射靶材相關技術專利中，分析排名前 10 位機構的專利延續時間和近5 年專利數量占總量的比例情況（表 10）能夠看出，各專利申請人的發展態勢并不相同，例如日本日礦金屬公司于 1984 年開始申請鎢濺射靶材相關專利，起步較早，專利申請數量達到 571 件，排名第 1 位，近 5 年專利申請量占總量12.78%，發展勢頭良好；住友商事于 1998 年，排名第 2

168、位，近 5 年專利申請量占總量的 19.00%，在該領域的發展態勢強勁；排名第 3 的三洋公司、排名第7的田中貴金屬與排名第10的應用材料公司近5年的專利申請量占總量的比例較上一年均有明顯提升，表現出較好的發展勢頭；排名第 9 位的出光興產株式會社在近 5 年內無相關專利申請，競爭力有所下降，說明這家企業可能進行了業務調整。2）申請人技術市場分布鎢濺射靶材專利申請排名前10位機構均在除本國外的多個國家進行了專利布局（圖 21），是日本、美國等主要專利來源國開展全球化布局的主要依托力量。從專利布局國家來看，與上一年變化不大，日本、中國、美國依然是最主要的目標市場。日礦金屬住友商事三洋公司神戶制鋼

169、霍尼韋爾賀利氏有限公司田中貴金屬工業株式會社戈斯拉爾出光興產株式會社應用材料公司0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%DEMYSGEPKRTWWOUSCNJP圖 21 專利權人技術市場分布圖 3）申請人技術主題分布Error!No text of specified style in document.56中國工程科技知識中心鎢濺射靶材專利申請排名前 10 位的公司申請的專利（圖 22）主要集中在C23C（對金屬材料的鍍覆；用金屬材料對材料的鍍覆；表面擴散法，化學轉化或置換法的金屬材料表面處理；真空蒸發法、濺射法、離子注入法或化學氣相沉積法的一般鍍覆）、C22C（合

170、金）、H01L（半導體器件；其他類目未包括的電固體器件）、G11B（基于記錄載體和換能器之間的相對運動而實現的信息存儲）、B22F（金屬粉末的加工；由金屬粉末制造制品；金屬粉末的制造）以及 C04B（石灰；氧化鎂；礦渣；水泥；其組合物，例如：砂漿、混凝土或類似的建筑材料；人造石；陶瓷；耐火材料；天然石的處理）。而各申請人的布局方向又更有側重。如日礦金屬著重布局的信息記錄載體、合金等，其他幾家企業除三洋公司以外就鮮有布局。住友商事、出光興產著重布局材料鍍層、半導體器件等。賀利氏有限公司的特色技術領域在于金屬粉末制造。日礦金屬住友商事三洋公司神戶制鋼霍尼韋爾賀利氏有限公司田中貴金屬工業株式會社戈斯

171、拉爾出光興產株式會社應用材料公司0%20%40%60%80%100%C23C-0014/34C23C-0014/08G11B-0005/851C23C-0014/14C23C-0014/35C23C-0014/06H01L-0021/285C22C-0019/07C22C-0001/04H01J-0037/34H01L-0021/28H01L-0029/786C22C-0027/04B22F-0003/15B22F-0001/00B22F-0003/14C04B-0035/00C22C-0038/00C23C-0014/00C23C-0014/16C04B-0035/01C04B-0035/4

172、53G11B-0005/738G11B-0007/26H01F-0041/18C22C-0005/04H01L-0021/363C22C-0021/00H01L-0021/3205H01L-0021/336C22C-0001/05C04B-0035/495G11B-0005/64G11B-0007/243H01B-0005/14H01L-0021/203C22C-0028/00C22C-0019/03C22C-0027/02C22C-0032/00G11B-0005/667H01L-0021/768H01L-0021/02G11B-0007/258B22F-0009/08C22F-0001/0

173、0C23C-0014/58C23C-0014/02H01F-0010/16G11B-0007/24B22F-0003/24H01L-0023/52C04B-0035/457C22C-0030/00C22C-0005/06C22C-0045/02圖 22 專利權人技術分布圖Error!No text of specified style in document.中國工程科技知識中心574）合作關系分析前 10 位機構中只有日本日礦金屬和日本出光興產之間存在合作關系（圖24），且合作強度較低。而其余 10 家機構之間則無任何合作關系，說明在該技術領域內各競爭機構都非常注重自己技術的保護，而與其他公

174、司之間的合作較少。圖 23 前 10 位專利權人合作關系圖5.4 鎢濺射靶材技術主題分析鎢濺射靶材技術主題分析國際專利分類號（IPC）包含了專利的技術信息，通過對硬質合金涂層刀片相關專利進行基于 IPC 的統計分析，可以了解、分析鎢濺射靶材專利主要涉及的技術領域和技術重點等。表列出了硬質合金涂層刀片專利申請量前 10 位的專利技術領域及其申請情況?？梢钥闯?，鎢濺射靶材專利技術主要集中在以下幾個方向：（1）濺射及磁控濺射；（2）鍍層；（3）粉末的加工。表 11 鎢濺射靶材專利 IPC 主題分布IPC分類申請量（件）技術領域Error!No text of specified style in d

175、ocument.58中國工程科技知識中心C23C2801涂層金屬材料；金屬材料涂層材料；通過擴散到表面、化學轉化或替代對金屬材料進行表面處理C22C947合金H01L783半導體器件G11B595基于記錄載體和換能器之間相對運動的信息存儲B22F498工作金屬粉；金屬粉末制品的制造C04B421礦渣;水泥；其組合物，例如砂漿、混凝土或類似建筑材料H01J254放電管或放電燈G02F143通過改變裝置或裝置的介質的光學特性來改變其光學操作，以控制光的強度、顏色、相位、偏振或方向H01F139磁鐵；電感；變形金剛；選擇具有磁性的材料H01B123電纜；導體；絕緣體；選擇具有導電、絕緣或介電特性的材

176、料6.結論及建議結論及建議1.從國家政策上看，中國鎢開采實施保護性開采、總量控制、行業自律、鎢產品出口關稅上調等政策，將進一步規范鎢的開發利用和市場準入，同時積極引導鎢的下游加工向具有高附加值、高技術含量的產品側重。國內企業在開發利用時應注意提高利用率，研究開發新工藝和新設備，特別是在鎢礦（含尾礦）的綜合回收利用放面增加研發投入，提升利用效率。2.鎢產業鏈中深度加工的中間產品技術含量最高，經濟附加值最大，而我國中間產品的生產能力雖然龐大，但生產商集中度較低，技術能級不高，對粉末的純度化、梯度化、超細化等方面的技術投入較少。由于粉末對硬質合金的質量影響較大，硬質合金廠一般都會存在粉末加工環節，導

177、致我國粉末裝備技術落后，無法在高端市場與國際巨頭競爭，硬質合金技術發展水平較低，只能在初級產品上取得一定的市場。3.全球鎢消費最大的國家和地區主要有中國、歐洲、美國、日本等，而我國鎢加工利用技術起步晚、尚處于逐步發展階段，而國外已實現產業化。世界很多知名鎢企業分布在日本、美國和歐洲，美國是鎢深加工技術最為發達的國家，Error!No text of specified style in document.中國工程科技知識中心59硬質合金、鎢材、鎢絲和高密度鎢合金等加工技術位居世界前列，日本是一個先進的鎢工業國，硬質合金和鎢材加工的水平都很高，對鎢的應用有全面深入研究。4.鎢應用產品廣泛應用于各

178、個行業，價值分散，其中硬質合金是最大的應用市場。近幾年我國在鎢絲生產方面有較快的發展，但是高端產品仍依賴進口。日本是硬質合金涂層刀片研究最活躍國家；三菱集團和瑞典山特維克工具在該技術領域具有領先優勢；金屬陶瓷涂層和碳氮化物是涂層的研究熱點。我國在硬質合金刀具方面有較大的產能，但多是低端產品，在市場中不具備競爭優勢。5.江西鎢資源豐富，尤其是尾礦。在開采中應該注意加強對尾礦的開發利用，特別是要重視開采過程中對環境的影響。在鎢精深加工方面，應逐步發展以硬質合金刀具、鎢絲、鎢電極為主的鎢應用高端產品，擴大鎢的應用領域及產能。通過技術開發、技術引進方式研發生產更高附加值的產品。同時也應密切關注國際競爭

179、對手的專利布局，做好預警。版權聲明版權聲明版權所有，未經中國工程科技知識中心許可，不得以任何形式或任何方式（電子、機械、影印或其他方式）復制，傳播本報告的任何部分，不得將其存儲在檢索系統中或進行傳播。免責條款免責條款本報告中部分觀點和數據采集于公開信息，中國工程科技知識中心對該等信息的準確性、完整性或可靠性作盡最大努力的追求，但不作任何保證。在任何情況下，本報告中的信息或所表述的觀點均不構成任何建議。本報告中發布的調研數據采用樣本調研方法，其數據結果受到樣本的影響。由于調研方法及樣本的限制，調查資料收集范圍的限制，該數據僅代表調研時間和人群的基本狀況，僅服務于當前的調研目的，提供基本參考。受研究方法和數據獲取資源的限制，本報告只提供給用戶作為參考資料，本中心對該報告的數據和觀點不承擔法律責任。定制服務定制服務知識中心可根據政府、企業、智庫等組織的需求提供公益性深度分析報告服務詳情聯系我們聯系電話：010-59300026郵箱：; 本報告可掃描下載61