发明创造名称：一种测定普碳钢、中低合金钢中钛含量的方法
外观设计名称：
决定号：187886
决定日：2019-08-23
委内编号：1F270289
优先权日：
申请（专利）号：201610086379.1
申请日：2016-02-14
复审请求人：内蒙古包钢钢联股份有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：支辛辛
合议组组长：许敏
参审员：孙勐
国际分类号：G01N21/73，G01N1/28
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求请求保护的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件公开的技术方案相比存在多个区别技术特征，但这些区别技术特征属于本领域的常用技术手段，则该项权利要求请求保护的技术方案相对于现有技术不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610086379.1，名称为“一种测定普碳钢、中低合金钢中钛含量的方法”的发明专利申请。申请人为内蒙古包钢钢联股份有限公司（下称复审请求人）。本申请的申请日为2016年02月14日，公开日为2016年06月01日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门审查员于2018年10月09日以本申请权利要求1-5不符合专利法第22条第3款关于创造性的规定为由作出驳回决定。驳回决定中引用了如下一篇对比文件：
对比文件1：“ICP-AES法测定低合金高强度结构钢中痕量铌、钒、钛的试验研究”，甘正斌等，现代冶金，第41卷第2期，第11-14页，公开日期为2013年04月30日。
驳回决定所依据的文本为：2016年2月14日提交的权利要求第1-5项，说明书第1-63段，说明书附图1，说明书摘要，摘要附图。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种测定普碳钢、中低合金钢中钛含量的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤一：样品制备
称取一定质量的待测普碳钢或中低合金钢样品，置于烧杯中，依次加入氢氟酸、高纯水、硝酸，制成试样样品；另外称取与试样样品中待测普碳钢或中低合金钢样品相同质量的高纯铁，也置于烧杯中，依次加入与试样样品相同的氢氟酸、高纯水、硝酸，制成空白样品；
步骤二：样品溶解
将步骤一制成的分别装有空白样品、试样样品的烧杯置于低温电热板，加热溶解，样品溶解后加入高氯酸，发烟至湿盐状，取下烧杯冷却至室温，然后在烧杯中加入盐酸溶解盐类，将烧杯中的溶液移入玻璃容量瓶中，稀释至刻度，摇匀，制成试样样品溶液及空白样品溶液；
步骤三：标准校正曲线溶液的配置
选用6种已知钛含量的普碳钢或中低合金钢标准物质，其Ti含量范围为0.001～1.000％，经过与步骤一、步骤二相同的步骤后，制成标准校正曲线溶液；
步骤四：绘制校准曲线
将标准校正曲线溶液及空白样品溶液引入电感耦合等离子体发射光谱仪，测定待测离子的信号强度，以质量百分数为横坐标，离子的信号强度为纵坐标绘制Ti校准曲线；
步骤五：测定Ti的含量
将试样样品溶液及空白样品溶液引入电感耦合等离子体发射光谱仪，测定待测离子的信号强度，根据步骤四的标准溶液校准曲线，求出空白样品溶液及试样样品溶液中Ti的质量百分数，
待测普碳钢或中低合金钢中Ti的质量百分数按下式计算：
W＝Wi-W0
式中：W为待测普碳钢或中低合金钢中Ti的质量百分数；
W0为空白样品溶液中Ti的质量百分数；
Wi为试样样品溶液中Ti的质量百分数。
2. 如权利要求1所述的测定普碳钢、中低合金钢中钛含量的方法，其特征在于，所述步骤一中待测普碳钢或中低合金钢样品的质量为0.500g，加入氢氟酸3mL、高纯水15mL、硝酸5mL，步骤二中加入高氯酸2mL，加入盐酸溶解盐类5mL。
3. 如权利要求1所述的测定普碳钢、中低合金钢中钛含量的方法，其特征在于，所述步骤二中低温电热板加热温度为300℃～400℃。
4. 如权利要求1所述的测定普碳钢、中低合金钢中钛含量的方法，其特征在于，所述步骤四中电感耦合等离子体发射光谱仪型号为Optima 5300DV。
5. 如权利要求4所述的测定普碳钢、中低合金钢中钛含量的方法，其特征在于，所述Optima 5300DV电感耦合等离子体发射光谱仪的工作参数为：高频发射功率为1300W，冷却气流量为15mL/min，辅助气流量为0.2mL/min，雾化气流量为0.8mL/min。 ”
驳回决定主要认为：权利要求1请求保护的技术方案相对于对比文件1公开内容的区别技术特征为：（1）待测样品为普碳钢或中低合金钢；（2）步骤一中制成试样样品时依次加入氢氟酸、高纯水、硝酸，另外称取与试样样品中待测普碳钢或中低合金钢样品相同质量的高纯铁，也置于烧杯中，依次加入与试样样品相同的氢氟酸、高纯水、硝酸，制成空白样品；（3）步骤二中加热溶解时将分别装有空白样品、试样样品的烧杯置于低温电热板，取下烧杯冷却至室温，然后在烧杯中加入盐酸溶解盐类，将烧杯中的溶液移入玻璃容量瓶中，稀释至刻度，摇匀，制成试样样品溶液及空白样品溶液；（4）步骤三至五的具体步骤。然而上述区别技术特征（1）-（4）是本领域技术人员在对比文件1公开内容基础上容易想到的。因而独立权利要求1相对于对比文件1与上述公知常识的结合不具备创造性。从属权利要求2-5的附加技术特征或被对比文件1公开，或是均是本领域技术人员的常规选择，因而从属权利要求2-5也不具备创造性。
复审请求人内蒙古包钢钢联股份有限公司对上述驳回决定不服,于2019年01月03日向国家知识产权局提出了复审请求，未对申请文件进行修改。复审请求人主要认为：对比文件1中公开了采用基体分离可一定程度降低被测元素的检测限，并削弱背景电信号的干扰。溶样酸的选择十分重要，酸的黏度会极大影响雾化效率，经过筛选后在控制总加入酸度的同时选用酒石酸和硫酸作为定容分析介质。对比文件1教导的是在测定低、中合金钢中钛的含量时，选择使用基体分离的溶解试样的方法，即采用萃取分离的步骤进行样品的制备。另外，在混合酸的选择上，对比文件1在对比了盐酸、硫酸、酒石酸、高氯酸、磷酸、硝酸等的基础上，明确教导了使用酒石酸和硫酸作为定容分析介质。而本申请采用的技术方案既没有采用基体分离的方法进行样品的制备，在酸的选择上也是采用被对比文件1排除在外的硝酸、高氯酸、盐酸和氢氟酸，显然与对比文件1公开的技术方案明显不同，并且对比文件1公开的内容不仅仅没有带给本领域技术人员获得本申请技术方案的技术启示，反而提供了相反的教导。本申请利用F-与Ti4 络合促进钛分解、硝酸与氢氟酸混酸可以溶解所有钛化物的特性，采用硝酸、氢氟酸溶解低温处理样品，高氯酸发烟除尽氢氟酸,通过采用电感耦合等离子发射光谱仪测定普碳钢、中低合金钢中钛含量。克服了基体干扰；还具有线性范围宽，灵敏度高，操作简便，分析结果准确、可靠，因此本申请权利要求1-5具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年01月23日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
本案合议组于2019年05月24日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1公开内容的区别技术特征在于：（1）为测定普碳钢、中低合金钢中钛含量的方法；（2）样品制备步骤中样品和高纯铁依次加入氢氟酸、高纯水、硝酸，并采用低温电热板进行加热；发烟到湿盐状，冷却至室温后在烧杯中加入盐酸溶解盐类，稀释至刻度；（3）用6种已知钛含量的普碳钢或中低合金钢标准物质，其Ti含量范围为0.001～1.000％制成标准校正曲线溶液，以质量百分数为横坐标，并求出空白样品溶液及试样样品溶液中Ti的质量百分数，待测普碳钢或中低合金钢中Ti的质量百分数按下式计算： W＝Wi-W0式中：W为待测普碳钢或中低合金钢中Ti的质量百分数； W0为空白样品溶液中Ti的质量百分数； Wi为试样样品溶液中Ti的质量百分数。然而上述区别技术特征（1）-（3）是本领域技术人员在对比文件1公开内容基础上容易想到的。因而独立权利要求1相对于对比文件1与本领域的常用技术手段结合不具备创造性。从属权利要求2-5的附加技术特征或被对比文件1公开，或属于本领域技术人员的常规选择，因而从属权利要求2-5也不具备创造性。合议组还对复审请求人提出复审请求时陈述的意见进行了详细答复。
复审请求人于2019年06月10日针对复审通知书提交了意见陈述书，未对申请文件进行修改。复审请求人主要认为：①对比文件1中，无论是基体分离还是基体不分离的方法，均是直接向样品中加入混合酸，并且在混合酸的选择上，明确了使用酒石酸和硫酸作为定容分析介质对检测结果有利。而本申请的技术方案是利用F-与Ti4 络合促进钛分解、硝酸与氢氟酸混酸可以溶解所有钛化物的特性，依次加入氢氟酸、高纯水、硝酸，制成试样样品，在酸的添加方式以及酸的选择上均不同于对比文件1。②本发明通过对普碳钢、中低合金钢样品的多次检验，应用效果良好，不仅克服了基体干扰；还具有线性范围宽，灵敏度高，操作简便，分析结果准确、可靠的特点。并且，本申请技术方案能够在2小时内测定完成，缩短了样品处理时间，分析方法的范围可达Ti 0.001at～1.00at％。更重要的是，本发明只使用5mL硝酸、5mL盐酸、3mL氢氟酸、2mL高氯酸大大减少了溶剂使用量，有利于环境保护，因此，本申请请求保护的技术方案具有明显有益的技术效果。依据专利法中有关创造性的规定，由于本申请提供了一种技术构思不同的技术方案，其技术效果能够基本上达到现有技术的水平，且与现有技术相比的结果表明本申请要求保护的方案相对于现有技术是非显而易见的，因此本申请具有突出的实质性特点。因此本申请的权利要求1-5具备创造性。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
在复审程序中，复审请求人未对申请文件进行修改，因此，本复审决定以复审请求人于申请日2016年2月14日提交的权利要求第1-5项，说明书第1-63段，说明书附图1，说明书摘要，摘要附图。
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求请求保护的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件公开的技术方案相比存在多个区别技术特征，但这些区别技术特征属于本领域的常用技术手段，则该项权利要求请求保护的技术方案相对于现有技术不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性。
具体到本申请：
1、关于独立权利要求1的创造性
独立权利要求1请求保护一种测定普碳钢、中低合金钢中钛含量的方法。对比文件1（参见第11页右栏1.1 仪器与试剂，第12页左栏1.3.2基体不分离，1.4校准曲线绘制，第13页右栏至第14页左上栏2.3方法的检出限及测定下限）公开了一种ICP-AES法测定低合金高强度结构钢中痕量铌、钒、钛的试验方法，包括：仪器与试剂中，采用电感耦合等离子体发射光谱仪。并准备混合酸：硝酸：盐酸：氢氟酸=1：5：1。1.3.2基体不分离实验中，准确称取 0.2000g样品于 250mL聚四氟乙烯烧杯中，加入15mL混合酸，低温加热至样品溶解，加7mL高氯酸蒸发冒烟至杯口，溶液冷却后加入 10mL酒石酸溶液(30%)，并用硫酸(1 4)定容至100mL容量瓶中。随同试验用0.20g高纯铁粉做试剂空白(校准空白)。校准曲线绘制中，包括基体分离试样和基体不分离的试样。基体不分离试样应称取若干份0.20g高纯铁粉，并按1.3.2中试验方法进行溶解，然后按元素含量梯度配置校准溶液系列，两种方法校准溶液均应加入10mL酒石酸溶液（30%），并用硫酸（1 4）定容，分别绘制校准曲线。方法的检出限及测定下限中，以各元素浓度为横坐标，发射强度为纵坐标绘制系列工作曲线。用所建立的工作曲线测定空白溶液10次。
通过对比分析可知，对比文件1公开了测定低合金钢中钛的方法。其中准确称取 0.2000g样品于 250mL聚四氟乙烯烧杯中，加入15mL混合酸，对应于本申请权利要求1步骤一中称取一定质量的待测合金钢样品，置于烧杯中，加入试剂后制成试样样品。对比文件1中随同试验用0.20g高纯铁粉做试剂空白(校准空白)，对应于本申请权利要求1步骤一中另外称取与试样样品中待测普碳钢或中低合金钢样品相同质量的高纯铁，也置于烧杯中，加入试剂后制成空白样品。对比文件1中低温加热至样品溶解，加7mL高氯酸蒸发冒烟至杯口，对应于本申请权利要求1步骤二中将步骤一制成的分别装有空白样品、试样样品的烧杯加热溶解，样品溶解后加入高氯酸，发烟。对比文件1中溶液冷却后加入 10mL酒石酸溶液(30%)，并用硫酸(1 4)定容至100mL容量瓶中，随同试验做试剂空白，由于上述定容过程中摇匀是必须步骤，因此上述步骤对应于本申请权利要求1步骤二中稀释至刻度，摇匀，制成试样样品溶液及空白样品溶液。对比文件1中基体不分离试样应称取若干份0.20g高纯铁粉，并按1.3.2中试验方法进行溶解，然后按元素含量梯度配置校准溶液系列。其中1.3.2中试验方法对应于本申请权利要求1中与步骤一、步骤二相同的步骤，其中按元素含量梯度配置校准溶液系列对应于本申请权利要求1步骤三中制成标准校正曲线溶液。对比文件1中定容后绘制校准曲线，即本申请权利要求1步骤四中绘制校准曲线的步骤。
由于对比文件1中检测仪器采用电感耦合等离子体发射光谱仪，且公开了以各元素浓度为横坐标，发射强度为纵坐标绘制系列工作曲线，以及用所建立的工作曲线测定空白溶液10次。由于该发射强度即本申请权利要求1步骤四中测定待测离子的信号强度，所以对比文件1也公开了本申请权利要求1中离子的信号强度为纵坐标绘制Ti校准曲线。对比文件1的上述步骤即对应于本申请权利要求1步骤五中将试样样品溶液及空白样品溶液引入电感耦合等离子体发射光谱仪，测定待测离子的信号强度，根据步骤四的标准溶液校准曲线，求出空白样品溶液含量。
由此可知，权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1公开内容的区别技术特征在于：（1）为测定普碳钢、中低合金钢中钛含量的方法；（2）样品制备步骤中样品和高纯铁依次加入氢氟酸、高纯水、硝酸，并采用低温电热板进行加热；发烟到湿盐状，冷却至室温后在烧杯中加入盐酸溶解盐类，稀释至刻度；（3）用6种已知钛含量的普碳钢或中低合金钢标准物质，其Ti含量范围为0.001～1.000％制成标准校正曲线溶液，以质量百分数为横坐标，并求出空白样品溶液及试样样品溶液中Ti的质量百分数，待测普碳钢或中低合金钢中Ti的质量百分数按下式计算： W＝Wi-W0式中：W为待测普碳钢或中低合金钢中Ti的质量百分数； W0为空白样品溶液中Ti的质量百分数； Wi为试样样品溶液中Ti的质量百分数。据此可以确定，权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是：以更简化的步骤完成更多种类样品的测试。
对于区别技术特征（1），由于对比文件1公开了一种ICP-AES测定低合金钢中钛含量的方法，本领域技术人员在面对普碳钢或中低合金钢中钛含量的测定问题时，容易想到采用对比文件1所公开的方法进行测试，无需付出创造性劳动，也没有产生预料不到的技术效果。
对于上述区别技术特征（2），对比文件1公开了采用硝酸：盐酸：氢氟酸=1：5：1的混合酸来溶解样品。其中盐酸中Cl-与许多金属离子形成氯络离子，能帮助溶解，对二氧化锰和四氧化三铁等有还原性，也能帮助溶解。但是本领域技术人员能够想到当样品中不含上述物质时也可以不加入盐酸。由于试样的消解过程需要加热来辅助溶解，而在加热之前选择将酸配制成混合酸一起加入样品，或是逐一加入样品中都是本领域技术人员的常规选择。而且当样品中含有可溶性盐，或需要调整酸度时加入水也是本领域技术人员的常规技术手段。因此将氢氟酸、高纯水、硝酸依次加入是本领域技术人员在对比文件1的技术启示下容易想到的常规技术手段。采用低温电热板加热消解是本领域的公知常识。对比文件1中采用含氢氟酸的混合酸对样品进行消解，且由于采用了耐氢氟酸的进样系统，所以无需去除四氟化硅，但是本领域技术人员也容易想到，如果使用的ICP-AES仪器不采用上述耐氢氟酸的进样系统，则需赶酸发烟到湿盐状使得四氟化硅完全挥发。在冷却至室温后在烧杯中加入酸溶解盐类稀释至刻度，使得待测离子处于游离状态便于分析是本领域常规技术手段，而且由于盐酸黏度低雾化效率高，选择含有盐酸的试样进行ICP-AES分析是本领域的公知常识。此外，对比文件1公开了随同试剂做试剂空白，因此采用相同步骤处理高纯铁并制成空白样品也是本领域技术人员常规技术手段。
对于区别技术特征（3），对比文件1基体不分离试样按元素含量梯度配制校准溶液系列。但是对比文件1的基体分离试样则直接依其中元素含量按梯度配制校准溶液系列（参见第12页左栏）。即对比文件1给出了当排除铁含量的干扰时，可以采用已知钛含量的样品，利用其中所含钛元素配制校准溶液系列的技术教导。本领域技术人员能够想到当对实验数据精度要求不高时，也可以不考虑样品铁基产生的干扰，进而采用该已知含量试样直接按梯度配制校准溶液系列的方法。此外，根据具体待测样品的含量选择曲线的含量范围也是本领域技术人员的公知常识。虽然对比文件1采用元素浓度作为横坐标，但是采用质量百分数为横坐标也是本领域技术人员的常规选择。此外，采用排除空白的方式计算目标化合物含量百分比的方法，及其公式也是本领域公知常识。
对于复审请求人答复复审通知书时陈述的意见，合议组认为：①对比文件1（参见第12页2.1节）公开了采用基体萃取分离法和不分离法两种处理方法，其中1.3.2节即为针对基体不分离法的样品制备步骤，采用称取样品于烧杯中，加入混合酸，低温加热至样品溶解，加入高氯酸蒸发冒烟至杯口，混合酸具体是硝酸、盐酸、氢氟酸（参见第11页1.1节），与本申请相同的是都采用了氢氟酸和硝酸对试样进行溶解，以及采用高氯酸发烟赶酸的步骤（参见第12页1.3.2节），可见对比文件1并未把上述酸排除在外。并且对比文件1（参见第12页右栏）还公开了钛离子在氢氟酸存在的条件下可成为可溶性络合物，即给出了在1.3.2 基体不分离小节中加入含氢氟酸的混合酸进行湿法消解样品的技术原理。对比文件1在赶酸步骤完成后，在定容步骤中加入试剂酒石酸和硫酸，目的是提高待测溶液的稳定性，避免产生沉淀，而非用于试样的消解，本申请中对应的定容步骤中选择的是加入盐酸后稀释定容，然而该盐酸的选择和稀释步骤也是本领域技术人员的常规技术手段。由于试样的消解是在加热条件下进行的，而在加热步骤前，无论是将酸配制成混合酸一起加入样品，或是逐一加入样品，都是试样的具体配置步骤，配制步骤中试样并未开始消解，所以并不会影响消解效果。而且当样品中含有可溶性盐，或需要调整酸度时加入水也是本领域技术人员的常规技术手段。因此将氢氟酸、高纯水、硝酸依次加入是本领域技术人员在对比文件1的技术启示下容易想到的常规技术手段。②对比文件1（参见第11页右栏第1.1节、第12页左栏第1.3.2节）公开了：准备混合酸：硝酸：盐酸：氢氟酸=1：5：1，称取0.2000g样品加入15mL混酸，加7mL高氯酸蒸发冒烟至杯口。而本申请中配比为5mL硝酸、5mL盐酸、3mL氢氟酸、2mL高氯酸，可见二者数量级相同，而且本申请中所用的硝酸和氢氟酸的比例实际大于对比文件1。通过比较可见，对比文件1中高氯酸用量较多，但是如本领域所公知的，高氯酸在溶样中的作用是赶酸，即将氢氟酸全部蒸发干净。由于高氯酸的用量实际与氢氟酸用量相关，因此高氯酸的体积是本领域技术人员能够在实际的赶酸过程中根据情况添加的。检测方法的线性范围、检出限、检测时间等除了与检测方法相关，还与样品杂质、试剂级别、仪器性能等相关，而酸溶样品的溶解效率除了与溶样酸的体积相关，和溶样酸的浓度也有关系，在上述试验参数未进行对比的情况下，本领域技术人员无法判断本申请的技术方案能取得利于环境保护、缩短样品处理时间等技术效果。综上，本申请的技术方案与对比文件1的技术方案构思基本是相同的，具体的试样配比、步骤差异是本领域技术人员的常用技术手段。
因此，复审请求人的上述理由不能被接受。由此可见，在对比文件1的基础上结合本领域的常用技术手段得出权利要求1要求保护的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的，因此权利要求要求1保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2、权利要求2-5不具备创造性
权利要求2对权利要求1中样品重量和酸体积进行了限定，对于其附加技术特征，对比文件1（参见第11页右栏第1.1节、第12页左栏第1.3.2节）公开了：准备混合酸：硝酸：盐酸：氢氟酸=1：5：1，还公开了称取0.2000g样品加入15mL混酸，加7mL高氯酸蒸发冒烟至杯口。在此基础上本领域技术人员能够对试验过程中样品的具体消解情况，对试样的重量、消解酸和高氯酸的比例和浓度进行调整，并根据酸度需要调整盐酸的体积。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求3对权利要求1中所述低温电热板的加热温度进行了限定，但是该消解温度是本领域技术人员的常规技术手段。在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求4对权利要求1的仪器型号进行了限定，对比文件1（参见第11页右栏1.1仪器与试剂）中公开了采用Optima 7000DV电感耦合等离子体发射光谱仪，对本领域技术人员来说选择Optima 5300DV也是可以根据需要选择的。在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求5对权利要求4的光谱仪工作参数进行了限定，对比文件1（参见第12页左栏1.2仪器工作条件）公开了高频功率：1300W；等离子体流量：15L/min；辅助气流量：0.2L/min；4）雾化器气体流量：0.8L/min。在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求5也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
综上，权利要求1-5都不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
在上述程序的基础上，合议组依法作出如下复审决定。
三、决定
维持国家知识产权局2018年10月09日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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