基于CNKI的气囊抛光技术专利分析

    王新海 张永军 马瑾

    摘 要：以CNKI中国学术期刊网络出版总库为数据库，通过检索、筛选和统计国内有关气囊抛光为主题的专利申请，对年度发文量、关键词分布等进行了统计，同时对将气囊抛光技术运用于光学元件抛光领域的重要关键技术进行了分析。关键词：分析；气囊抛光技术；专利技术DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.188

    近年来，随着光学领域和微电子学领域及其相关技术的发展，对所需元件的表面质量的要求越来越高[1]。超精密加工方法已从传统单一的机械切削、磨削方法发展到气囊抛光、激光抛光技术、离子束抛光技术、化学抛光和磁流变抛光等集多学科相互交叉的复合加工技术[2]。气囊式抛光是一种极具发展潜力的抛光方法，在精密元件的加工领域具有广阔的应用前景。气囊柔性抛光是一种新型的高精度光学表面加工方法，2000年代伦敦学院大学光学科学实验室和Zeeko有限公司提出了气囊抛光技术，并合作研制了IRP系列气囊式抛光机床[3]。气囊抛光技术是利用气囊抛光磨头与工件表面相接触，工件表面受到磨头产生挤压并相对运动，在抛光液的作用下对工件表面实现加工抛光。1 申请量年度分布

    基于CNKI数据库，检索对象为公告日在2018年11月前的关于主题词为气囊抛光的发明和实用新型专利申请，经过统计发文量和年度的关系如图1所示[4]。由图1可以看出，大体呈现出四个时间阶段，2000年前关于气囊抛光的国内专利只有1篇，2000年到2004年之间专利授权出现了一段空白期，此阶段國内科研院所对气囊抛光处于研究阶段，2004年到2012年的气囊抛光专业处于平稳状态，2012年到2014年授权量有了较大幅度的上升，2014年到2016年的气囊抛光专利授权量有所下降，2016年到2018年气囊抛光专利授权量出现了快速增长，这与国家实施制造强国战略和经济发展密不可分。2 关键词分布

    在主题词为气囊抛光的统计下，更换不同关键词，利用CNKI数据库的计量可视化分析功能可得到不同关键词下专利的授权量，如图2所示[4]。由图2可以看出，关键词为气囊抛光的专利授权量最多，为54件，这与主题词为气囊抛光相呼应，其次关键词为实用新型授权的专利数次之，其余关键词还有抛光工具、抛光机、抛光装置、抛光垫、转动轴、压力传感器等。由不同关键词统计的结果可以发现气囊抛光专利主要解决的是抛光领域的技术，利用气囊抛光实现高精度加工。3 抛光重要专利分析

    根据CNKI数据库分析，以气囊抛光为主题词的重要专利申请人总结如下：浙江工业大学、中国工程物理研究院激光聚变研究中心、厦门大学、中国电子科技集团公司第四十五研究所、哈尔滨工业大学。浙江工业大学、厦门大学和哈尔滨工业大学主要研究了气囊抛光应用于面形精密加工、修正的抛光工具结构和方法。中国工程物理研究院激光聚变研究中心主要研究气囊抛光非球面元件的方法和相关装置，其技术在超精密光学元件上实现纳米级精度的无损伤加工方面具有重要的应用前景。中国电子科技集团公司第四十五研究所解决气囊抛光应用于晶圆等半导体类材料的加工抛光相关问题。4 结束语

    本文针对气囊抛光领域的国内专利进行了检索和分析，以CNKI数据库为基础，主题词为气囊抛光为前提，对年度专利授权量、不同关键词下的授权专利和抛光重要专利进行了统计分析，可以看出，国内专利申请量在逐年上升，以气囊抛光为关键词的专利占据着主要地位，国内气囊抛光的专利研究了应用于光学元件和半导体行业材料精密加工的抛光工具和方法。国外的伦敦大学光学实验室研发的气囊抛光机实现了高精度表面粗糙度的元件加工。国内的哈尔滨工业大学、浙江工业大学等科研院所对气囊抛光技术和设备的研究取得了一定的成果，但与国外的研究还有一定的差距。参考文献：[1]高宏刚，曹健林，朱镛等.超光滑表面及其制造技术的发展[J].物理学和高新技术，2000，29（10）：610-614.[2]苗淑杰.光学非球面零件气囊抛光去除机理及试验研究[D].哈尔滨：哈尔滨工程大学，2006：5-7.[3]龚金成.曲面光学零件气囊抛光工艺实验研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学机电工程学院，2008：1-6.[4] http：//kns.cnki.net/kns/Visualization/VisualCenter.aspx.基金：陕西国防工业职业技术学院2018年科研基金资助项目（Gfy18-25）作者简介：王新海（1984-），男，陕西西安人，硕士研究生，讲师，主要研究方向：机械设计与精密加工。