УТВЕРЖДАЮ
научный руководитель по госконтракту
№ 02.740.11.0395
д.ф.-м.н., профессор Сысун В. И.
________________________
«___»__________________ 200__ г.
ОТЧЕТ О ПАТЕНТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
Список исполнителей
Содержание
1. Перечень сокращений
2. Общие данные об объекте исследований
2.1. Даты начала и окончания работы
2.2. Краткое описание объекта, его назначение, область применения
3. Аналитический обзор патентов
4. Заключение
Приложение А. Задание на проведение патентных исследований
Приложение Б. Регламент поиска
Приложение В. Отчет о поиске
1 Перечень сокращений
ЭГД – электрогидродинамический метод.
ЭИ – электроимпульсный метод.
2 Общие данные об объекте исследований
2.1 Даты начала и окончания работы:
Начало работы: 10 ноября 2009 г.
Окончание работы: 15 ноября 2009 г.
2.2 Краткое описание объекта, его назначение, область применения:
Объект исследований – новый метод получения наноразмерных материалов (порошков оксидов, нитридов, карбидов) методом электрогидравлического, электроимпульсного и плазмохимического размола. Назначение объекта – размол грубодисперсных порошков до размера частиц порядка 100 нм и менее.
3 Аналитический обзор патентов
Патентный поиск проведен в соответствии с Заданием №1 и Регламентом поиска №1 (см. Приложения А и Б). Поиск проводился по патентным базам США, Канады, Японии, России и стран Западной Европы: Великобритании, Германии, Франции, и др., входящих в минимум стран PCT. Глубина ретроспективы обусловлена использованием баз данных с бесплатным доступом. Предмет поиска – методы электроимпульсного и электрогидравлического дробления материалов.
В патенте 1 заявлено электроимпульсное устройство для очистки материалов от поверхностных загрязнений зернистых, порошковых и хлопьеобразных материалов, а также для селективной дезинтетрации руд и горных пород, мульгирования и сверхтонкого измельчения. Сущность изобретения: основным элементом устройства является трансформатор импульсного напряжения, выполненный по симметричной схеме с двумя разнополярными высоковольтными электродами, которые являются вторичными обмотками трансформатора импульсного напряжения.
К электроимпульсному дроблению можно также отнести патенты US № 3158207 от 24.11.1964 (D.S. Rowley) и US № 3364708 от 23.01.1968 (L.R. Padberg). В ряде случаев генераторы импульсов, для получения напряжения порядка 100 КВ включают устройства, построенные из вложенных пар коаксиальных линий передачи, собранных по так называемой схеме Блюмляйна cм., патент US № 2465840 от 29.03.1949 (Blumlein).
В патентах 2-4 показано применение электроимпульсного метода для обогащения полезных ископаемых, в частности выщелачивание благородных металлов из упорных руд или продуктов их обогащения. Технический результатом этих патентов является повышение эффективности вскрытия упорного материала, содержащего благородные металлы за счет создания каналов и микротрещин, обеспечивающих доступ выщелачивающего раствора к частицам благородных металлов. Перед операцией выщелачивания материал подвергается воздействию электромагнитного импульса. С амплитудой напряженности электрической компоненты импульса больше электрической прочности вещества руды и длительностью фронта импульса меньше времени формирования искрового разряда в воздушном зазоре, равном толщине обрабатываемого материала. Для увеличения эффекта может быть использовано воздействие серией таких импульсов.
Наряду с электроимпульсным дроблением широко известен также электрогидравлический метод в котором используется давление создаваемое ударной волной жидкости в следствие электрического разряда в ней.
В патенте 5 заявлен метод и аппаратура для того, облегчения извлечения ценных полезных ископаемых, залегающих в твердом слое, покрывающем дно океана. Изобретение основано на использовании ударной волны высокой интенсивности, чтобы разбить укрепленный материал, что облегчает подъем материала на поверхность. Ударная волна создается при помощи плазменного пробоя между двумя электродами, погруженными в морскую воду.
В патенте 6 продемонстрирован метод электрогидравлического бурения. Повторяющаяся разрядка высокого напряжения конденсатора большой емкости через промежуток, заполненный водой, производит взрывную ударную волну, дробящую породу и позволяющую производить бурение в земле или скале.
Патенты 6 и 7 касаются пробоя, в которых электрический разряд происходит между двумя электродами, погруженными в жидкость, такими как вода, таким образом, плазму высокого давления между электродами. Расширение плазмы производит сильное давление или ударную волну, которая увеличивает эффект дробления. Главные недостатком электрогидравдического метода является то, что большая часть энергии рассеивается в воде.
В патенте 7 приведен электрогидравлический метод дробления в котором поставляемая электроэнергия составляет порядка 100 МВт, предпочтительно сверх 200 МВт за микросекунду, при пиковой мощности, по крайней мере 3 ГВт, предпочтительно сверх 4 ГВт через промежуток двух коаксиальных электродов, погруженного в электролит в пределах ограниченной области вещества, которое будет взорвано. Диэлектрический пробой электролита, приводит к формированию плазмы в пределах этой ограниченной области, которая создает давление, достаточное, чтобы взорвать вещество.
Также существует ряд патентов посвященный дроблению в криогенной среде. Например, В патенте 8 приведено описание процесса и аппаратуры для, дробления криогенных частиц сырья для промышленности. Процесс электрогидравлического дробления производится в криогенной среде, например жидком азоте, что улучшает эффективность дробления.
В патенте 9 приведен способ разрушения полиоктена, при котором куски полиоктена погружают в криогенную жидкость и подвергают разрушающему воздействию высоковольтными разрядами между электродами, размещенными в криогенной жидкости, отличающийся тем, что дополнительно в криогенную жидкость вводят стеарат кальция в количестве не менее 6% от массы разрушаемого полиоктена, причем для образования высоковольтных разрядов используют электрические импульсы со скоростью нарастания напряжения не менее 400 кВ/мкс, формирующие в криогенной среде парогазовые полости диаметром не менее 0,04 м.
В настоящее время для проведения плазмохимического синтеза нанодисперсных порошков, как правило, используются ВЧ-И либо СВЧ плазмотроны.
Так, в патенте 10 показаны способ и установка для получения оксидов металлов. Установка включает плазменный реактор и фильтр. Плазменный реактор включает ВЧ-плазмотрон, камеру реактора, состоящую из вертикальной цилиндрической секции и суживающейся секции, предназначенной для сбора синтезированного нанопорошка оксида металла. Рабочий газ и металлический порошок подаются в камеру плазмотрона через два разных входа. В струе плазмы создаётся температура, при которой происходит реакция с образованием наноразмерных частиц оксида металла, которые затем быстро охлаждаются путем подачи охлаждающего газа (воздух, кислород, азот) через множество плоских сопел, расположенных в одной плоскости ниже верхней кромки вертикальной цилиндрической секции камеры реактора.
В патенте 11 продемонстрирована установка для получения нанодисперсных порошков, состоящая из связанных между собой плазмотрона, узла ввода газообразного, жидкого или порошкообразного сырья, реактора, фильтра и узла очистки отходящих газов.
Реактор имеет определенные соотношения геометрических размеров, связывающие выходной диаметр сопла плазмотрона, диаметр и длину реактора. Ввод сырья вынесен за пределы канала истечения плазмы в реактор. Поверхности реактора, на которых осаждается получаемый нанопорошок, имеют специальные очистители для удаления нанопорошка. Удаление отложений нанопорошка с разных поверхностей реактора осуществляется в разные сборники, исключая тем самым возможность попадания спеков порошка. Реактор позволяет повысить температуру плазмы для осуществления процессов, не допуская при этом спекания получаемых нанопорошков, получить нанопорошок без загрязнения грубодисперсными включениями спеков. В установке может быть использован дуговой, ВЧ, СВЧ плазмотрон или их комбинация.
В патенте 12 показан способ получения порошков металлов, заключающийся в предварительной генерации аэрозоля из металлических микрочастиц, который подается в СВЧ плазмотрон. При этом в качестве плазмообразующего газа используется инертный. Частицы металла испаряются в “горячей” зоне СВЧ разряда, образующийся пар металла выносится с потоком газа из “горячей” зоны и охлаждается с образованием нанопорошка.
В патенте 13 также продемонстрировано устройство для осуществления непрерывного процесса получения больших количеств нанопорошков в высокочастотном индукционном разряде, путем испарения исходного сырья, подаваемого в порошкообразном виде в реактор.
Известно небольшое количество трансформаторных плазмотронов различной конструкции, описанных в патентах SU 957744 от 09.06.1980 (Н.П. Глуханов), RU 2022917 от 27.09.1989 (И.М. Уланов), US 6150628 от 06.26.1997 (D. K. Smith).
В патенте 14 представлен трансформаторный плазмотрон, содержащий магнитопровод с первичной обмоткой и охватывающую магнитопровод замкнутую водоохлаждаемую разрядную камеру, выполненную из электроизолированных одна от другой металлических секций, с узлами ввода газа и вывода плазмы, расположенными на противоположных участках камеры. Узел ввода газа снабжен завихрителем для вихревой стабилизации дуги, а магнитопровод имеет первичную обмотку, состоящую из нескольких витков обычного проводника. В данном плазмотроне за счет особенностей конструкции достигается получение устойчивого разряда в среде инертных и молекулярных газов при давлениях вплоть до атмосферного, снижение удельного расхода энергии и повышение производительности. В известных трансформаторных плазмотронах максимальная величина напряженности электрического поля ограничена, так как между отдельными металлическими секциями камеры плазмотрона могут возникать электрические пробои.
4 Заключение
В результате проведенных патентных исследований проведена оценка уровня техники объектов хозяйственной деятельности, относящихся к методам электрогидравлического, электроимпульсного и плазмохимического размола грубодисперсных порошков, и выявлены тенденции их развития. На основании данного исследования можно утверждать, что предложенный объект исследования – новый метод получения наноразмерных материалов (порошков оксидов, нитридов, карбидов) методом электрогидродинамического и электроимпульсного размола, является перспективным решением для получения порошков с размерами частиц порядка 100 нм и менее.
Приложение А
Задание на проведение патентных исследований
УТВЕРЖДАЮ
научный руководитель по госконтракту
№ 02.740.11.0395
д.ф.-м.н., профессор Сысун В. И.
________________________
«___»__________________ 200__ г.
З А Д А Н И Е № 1
на проведение патентных исследований
Наименование работы (темы): Исследование эффективных методов получения наноразмерных материалов в индуктивно-связанных разрядах
Шифр работы (темы): 2009-1.1-000-078
Этап работы: 1-ый, сроки выполнения: 15.09.2009–31.12.2009
Задачи патентных исследований: исследование технического уровня объектов хозяйственной деятельности, относящихся к методам получения наноразмерных материалов (порошков оксидов, нитридов, карбидов) методом электрогидродинамического, электроимпульсного и плазмохимического размола
КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН
Виды патентных исследований | Подразделения-исполнители (соисполнители) | Ответственные исполнители (Ф.И.О.) | Сроки выполнения патентных исследований. Начало. Окончание. | Отчетные документы |
Патентный поиск | нет | Шелестов А.С. Путролайнен В.В. | 10 ноября 2009г. 12 ноября 2009г. | Отчет о поиске
|
Аналитический обзор патентов | нет | Шелестов А.С. Путролайнен В.В. | 12 ноября 2009г. 15 ноября 2009г. | Отчет о патентных исследованиях |
Руководитель
патентного подразделения ________________ ______________ «___»_________200__г.
Руководитель подразделения
исполнителя работы ________________ ______________ «___»_________200__г.
Приложение Б
Регламент поиска
РЕГЛАМЕНТ ПОИСКА № 1
«____» _________ 200__ г.
Наименование работы (темы): Исследование эффективных методов получения наноразмерных материалов в индуктивно-связанных разрядах
Шифр работы (темы): 2009-1.1-000-078
Номер и дата утверждения задания: задание №1 от «____» _________ 200__ г.
Этап работы: 1-ый этап, 15.09.2009–31.12.2009
Цель поиска информации: исследование технического уровня современных методов электроимпульсного, электрогидравлического и плазмохимического дробления.
Обоснование регламента поиска: тех. задание госконтракта № 02.740.11.0395, шифр работы (темы): 2009-1.1-000-078
Начало поиска: 10.11.2009 г. Окончание поиска: 15.11.2009 г
Предмет поиска (объект исследования, его составные части) | Страна поиска | Источники информации, по которым будет проводиться поиск | Ретро-спективность | Наименование информационной базы (фонда) | |
Патентные источники | |||||
Наименование | Рубрики МПК | ||||
Методы электроимпульсного и электрогидравлического и плазмохимического дробления материалов | Россия | Официальный сайт Федеральной службы по интеллектуальной собственности, http://www.fips.ru | B03 - Разделение твердых материалов B02 -Дробление или измельчение различных материалов | 1994-2009 гг. | База данных российских патентных документов Федеральной службы по интеллектуальной собственности, |
Методы электроимпульсного и электрогидравлического и плазмохимического дробления материалов | США | Официальный сайт United States Patent and Trademark Office (USPTO) http://www.uspto.gov | B03 - Разделение твердых материалов B02 -Дробление или измельчение различных материалов | 1976-2009 гг. | Полнотекстовая база данных по патентам United States Patent and Trademark Office (USPTO) |
Методы электроимпульсного и электрогидравлического дробления материалов | Канада | Официальный сайт Canadian Intellectual Property Office (CIPO) http://patents1.ic.gc.ca | B03 - Разделение твердых материалов B02 -Дробление или измельчение различных материалов | 1931-2009 гг. | Патентная база данных Canadian Intellectual Property Office (CIPO)
|
Методы электроимпульсного и электрогидравлического дробления материалов | Япония | Официальный сайт National Center for Industrial Property Information and Training (NCIPI) http://www.ipdl.ncipi.go.jp | B03 - Разделение твердых материалов B02 -Дробление или измельчение различных материалов | 1900-2009 гг. | База данных Industrial Property Digital Library (IPDL) of National Center for Industrial Property Information and Training (NCIPI) |
Методы электроимпульсного и электрогидравлического и плазмохимического дробления материалов | Велико-британия | Официальный сайт The UK Patent Office http://www.patent.gov.uk | B03 - Разделение твердых материалов B02 -Дробление или измельчение различных материалов | 1970-2009 гг. | Патентная база данных «esp@cenet» попубликациям Patent Office http://gb.espacenet.com |
Методы электроимпульсного и электрогидравлического и плазмохимического дробления материалов | Германия | Официальный сайт German Patent and Trade Mark Office (DPMA) http://publikationen.dpma.de | B03 - Разделение твердых материалов B02 -Дробление или измельчение различных материалов | 1980-2009 гг. | Патентная база данных German Patent and Trade Mark Office (DPMA) |
Методы электроимпульсного и электрогидравлического и плазмохимического дробления материалов | Франция, ШвейцарияАвстралия, Австрия и др. страны, доступные в базе данных | Официальный сайт The UK Patent Office http://www.patent.gov.uk | B03 - Разделение твердых материалов B02 -Дробление или измельчение различных материалов | 1970-2009 гг. | Патентная база данных «esp@cenet» http://gb.espacenet.com Поиск в базе данных Worldwide |
Руководитель подразделения –
исполнителя работы ________________ ______________ «___»_________200__г.
Руководитель
патентного подразделения ________________ ______________ «___»_________200__г.
Приложение В
Отчет о поиске
В.1 Поиск проведен в соответствии с заданием №1 научного руководителя по госконтракту № 02.740.11.0395, д.ф.-м.н., профессора Сысуна В.И. от «___» ________ 200__ г. и Регламентом поиска № 1 от «___» _________ 200__ г.
В.2 Этап работы: 1-ый, 15.09.2009–31.12.2009
В.3 Начало поиска: 10.11.2009г. Окончание поиска: 15.11.2009г.
В.4 Сведения о выполнении регламента поиска – регламент поиска выполнен.
В.5 Предложения по дальнейшему проведению поиска и патентных исследований –отсутствуют.
В.6 Материалы, отобранные для последующего анализа.
Таблица В.6.1 – Патентная документация
| Предмет поиска (объект исследования, его составные части) | Страна выдачи, вид и номер охранного документа | Заявитель (патентообладатель), страна. Номер заявки, дата приоритета, конвенционный приоритет, дата публикации | Название изобретения (полной модели, образца) | Сведения о действии охранного документа или причина его аннулирования (только для анализа патентной чистоты) |
№ | |||||
Методы электроимпульсного и электрогидравлического и плазмохимического дробления материалов | Российский патент RU 2059436 | Автор(ы): Маслов В.В. Патентообладатель(и): Заявка: 93031929/33, 15.06.1993 Опубликовано: 10.05.1996 | Устройство для электроимпульсной обработки и дезинтерграции материалов
| Статус: 05.11.09 - прекратил действие | |
Методы электроимпульсного и электрогидравлического дробления материалов | Российский патент RU 2139142 | Автор(ы): Чантурия В.А., Лунин В.Д., Бунин И.Ж., Гуляев Ю.В., Черепенин В.А., Патентообладатель(и): Заявка: 99106735/03, 12.04.1999 Опубликовано: 10.10.1999 | Способ переработки материалов, содержащих благородные металлы | Действует | |
Методы электроимпульсного и электрогидравлического и плазмохимического дробления материалов | Российский патент RU 2176558 | Автор(ы): Бунин И.Ж., Патентообладатель(и): Заявка: 2000132156/03, 22.12.2000 Опубликовано: 10.12.2001 | Способ переработки материалов, содержащих благородные металлы | Действует | |
Методы электроимпульсного и электрогидравлического и плазмохимического дробления материалов | Российский патент RU 2226560 | Автор(ы): Чантурия В.А., Башлыкова Т.В., Патентообладатель(и): Заявка: 2003106187/02, 06.03.2003 Опубликовано: 10.04.2004 | Комбинированный способ переработки упорного золотосодержащего сырья
| Действует | |
Методы электроимпульсного и электрогидравлического и плазмохимического дробления материалов | Патент США US 3,583,766 | Inventors Padberg, Jr.; Louis R. (Santa Barbara, CA) Assignee: Padberg, Jr.; Louis R. (Santa Barbara, CA) Appl. No.: 04/826,945 Filed: 22.05.1969 | Apparatus for facilitating the extraction of the minerals from the ocean floor / Аппаратура для извлечения полезных ископаемых со дна океана | Действует | |
Методы электроимпульсного и электрогидравлического и плазмохимического дробления материалов | Патент США US 3,679,007 | Inventors O'Hare; Louis Richard (Albuquerque, NM) Assignee: O'Hare; Louis Richard (Albuquerque, NM) Appl. No.: 05/040,339 Filed: 25.05.1970 | Shock plasma earth drill / Ударное плазменное бурение | Действует | |
Методы электроимпульсного и электрогидравлического и плазмохимического дробления материалов | Патент США US 5,106,164 | Inventors Kitzinger; Frank (Montreal, CA), Nantel; Jacques (Pointe-Claire, CA) Assignee: Noranda Inc. (Toronto Ontario, CA) Appl. No.: 07/660,767 Filed: 26.02.1991 | Plasma blasting method / Метод плазменного взрыва | Действует | |
Методы электроимпульсного и электрогидравлического и плазмохимического дробления материалов | Патент США US 5,758,831 | Inventors Collins; Kenneth D. (San Diego, CA), Deghuee; Bradley J. (Carlsbad, CA), Walrod; Ronald A. (Poway, CA) Assignee: Aerie Partners, Inc. (San Diego, CA) No.: 08/741,941 Filed: 31.10.1996 | Comminution by cryogenic electrohydraulics / Дробление криогенным электрогидравлическим методом | Действует | |
Методы электроимпульсного и электрогидравлического и плазмохимического дробления материалов | Российский патент № 2005111516 | Автор(ы): Лобанова Г.Л., Патентообладатель(и): Заявка: 2005111516/04, 18.04.2005 Опубликовано: 27.10.2006 | Способ разрушения полиоктена | Действует | |
Методы электроимпульсного и электрогидравлического дробления материалов | Патент США US 6994837 | Inventors Boulos; Maher I. (Sherbrooke, CA), Jurewicz; Jerzy W. (Sherbrooke, CA), Nessim; Christine A. Abdel Messih (Sherbrooke, CA) Assignee: Tekna Plasma Systems, Inc. (Quebec, CA) Appl. No.: 10/313,506 Filed: 6.12. 2002 | Plasma synthesis of metal oxide nanopowder and apparatus therefor / Плазменный синтез оксидных металлических нанопорошков и аппаратура для этого | Действует | |
Методы электроимпульсного и электрогидравлического и плазмохимического дробления материалов | Российский патент RU 2311225 | Автор(ы): Ю.В. Цветков, Н.В. Алексеев, А.В. Самохин Патентообладатель(и): Заявка 2006110838/15, 05.04.2006 Опубликовано: 27.11.2007 | Плазменная установка для получения нанодисперсных порошков |
| |
Методы электроимпульсного и электрогидравлического и плазмохимического дробления материалов | Патент США US 7,323,655 | Inventors Phillips; Jonathan (Santa Fe, NM), Perry; William L. (Albuquerque, NM), Kroenke; William J. (Placitas, NM) Assignee: The Regents of the University of California (Los Alamos, NM) Appl. No.: 10/017,289 Filed: 13.12. 2001 | Method for producing metallic nanoparticles/ Метод производства металлических наночастиц | Действует | |
Методы электроимпульсного и электрогидравлического и плазмохимического дробления материалов | Патент США US 6,689,192 | Inventors Kim; Young-nam (Daejeon, KR) Assignee: Nano Plasma Center Co., Ltd. (KR) Appl. No.: 10/514,692 Filed: 25.02.2003 | Inductively coupled plasma reactor for producing nano-powder / Индуктивный двойной плазменный реактор для производства нанопорошков | Действует | |
Методы электроимпульсного и электрогидравлического и плазмохимического дробления материалов | Российский патент RU 2094961 | Автор(ы): И.М. Уланов, Г.И. Глухих, В.А. Коган. Патентообладатель(и): Заявка: 4722521/07, 20.07.1989. Опубликовано: 27.10.1997 | Трансформаторный плазмотрон | Действует |
Дата добавления: 2015-09-30; просмотров: 33 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
| для бухгалтера, юриста, руководителя | | | Оцінка фінансового стану підприємства |