发明创造名称：一种铁基纳米晶态软磁合金及其应用
外观设计名称：
决定号：193591
决定日：2019-10-16
委内编号：1F282286
优先权日：
申请（专利）号：201610216184.4
申请日：2016-04-08
复审请求人：郑州大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：刘永欣
合议组组长：刘秀艳
参审员：丁冉
国际分类号：H01F1/147,C22C38/02,C22C38/10,C22C38/12,C22C38/16,C22C33/04,B22D11/06,H01F41/02
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现有技术的对比文件相比存在多个区别技术特征，上述区别技术特征均是本领域技术人员结合本领域的公知常识容易得到的，则该项权利要求所请求保护的技术方案不具有突出的实质性特点，因而不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610216184.4，名称为“一种铁基纳米晶态软磁合金及其应用”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为郑州大学，申请日为2016年04月08日，公开日为2016年07月13日。
经实质审查，国家知识产权局实质审查部门于2019年02月12日发出驳回决定，以本申请权利要求1-10不符合专利法第22条第3款的规定为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为：申请人于申请日2016年04月08日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书第1-7页、说明书附图第1-3页；2018年01月04日提交的权利要求第1-10项。驳回决定所针对的权利要求书的内容如下：
“1. 一种铁基纳米晶态软磁合金，其特征在于：由FeaSi13.5B9Cu1NbbCoc和不可避免的杂质组成，按照原子百分比计，a为73.2，b为3，c为0.3。
2. 一种铁基纳米晶态软磁合金，其特征在于：由FeaSi13.5B9Cu1NbbCoc和不可避免的杂质组成，按照原子百分比计，a为73.5，b为2.8，c为0.2。
3. 一种铁基纳米晶态软磁合金，其特征在于：由FeaSi13.5B9Cu1NbbCoc和不可避免的杂质组成，按照原子百分比计，a为73.5，b为2.9，c为0.1。
4. 一种铁基纳米晶态软磁合金，其特征在于：由FeaSi13.5B9Cu1NbbCoc和不可避免的杂质组成，按照原子百分比计，a为73.5，b为2.7，c为0.3。
5. 一种铁基纳米晶态软磁合金，其特征在于：由FeaSi13.5B9Cu1NbbCoc和不可避免的杂质组成，按照原子百分比计，a为73.4，b为3，c为0.1。
6. 一种铁基纳米晶态软磁合金，其特征在于：由FeaSi13.5B9Cu1NbbCoc和不可避免的杂质组成，按照原子百分比计，a为73.3，b为3，c为0.2。
7. 根据权利要求1～6所述的铁基纳米晶态软磁合金，其特征在于，由以下步骤制成：按照原子百分比配备原料，将原料混合后置于电弧熔炼炉中，抽高真空后充入高纯氩气，反复熔炼4次以上，即得。
8. 一种铁基纳米晶合金带材，其特征在于：它是由权利要求1～6任一项中所述的铁基纳米晶态软磁合金制成。
9. 一种共模电感，其特征在于：它是由权利要求1～6任一项中所述的铁基纳米晶态软磁合金制成。
10. 一种高频大功率逆变电源，其特征在于：它是由权利要求1～6任一项中所述的铁基纳米晶态软磁合金制成。”
驳回决定中引用如下对比文件：
对比文件3：CN103069512A，公开日为2013年04月24日。
驳回决定认为：（1）独立权利要求1与对比文件3的区别技术特征在于：1)Si和B的含量不同；2)Co含量和Fe含量略有差异。该区别技术特征是在对比文件3公开内容的基础上结合本领域公知常识容易得到的。因此，权利要求1相对于对比文件3以及公知常识的结合不具备创造性。（2）权利要求2-6分别请求保护的铁基纳米晶软磁合金的组成与对比文件3公开的成分十分相似，基于与权利要求1相似的理由，权利要求2-6不具备创造性。（3）从属权利要求7的附加技术特征属于本领域的公知常识。因此，从属权利要求7不具备创造性。（4）基于权利要求1-6的评述，在对比文件3公开内容的基础上，权利要求8-10不具备创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年05月08日向国家知识产权局提出了复审请求，未修改申请文件。在复审请求书中，复审请求人认为：（1）权利要求1与对比文件3所要解决的技术问题、应用环境不同，发明构思有本质的区别。（2）权利要求1中的Fe、Si、B、Cu、Nb、Co的原子百分比不同于对比文件3，构成了区别技术特征，权利要求1的合金中不含C，本申请中用少量的Co代替部分Nb，在保证合金磁性升高的同时，使得合金成本大大降低，同时增加的微量Co还具有保证热稳定性、提高形成非晶性能的能力、提高本合金磁导率随频率增大时的稳定性等作用和效果。同时，本申请的合金与Finemet合金相比，以微量的Co元素部分替代Nb元素，获得了合金的磁导率稳定性高的效果，因而对比文件3和Finemet合金不能够给予上述区别技术特征的相关启示或教导。（3）相比较于对比文件3的合金，本申请技术方案的合金性能显著不同，本申请权利要求1的合金为一种高频、大功率、宽频率范围铁基纳米晶软磁合金，对比文件3的合金从性能上来看，基本丧失了软磁特征，可以说是一种顺磁材料，甚至硬磁材料。因此，本申请权利要求1具有创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年05月15日依法受理了该复审请求，并将其转送至实质审查部门进行前置审查。
实质审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年08月09日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1-10不具备专利法第22条第3款规定的创造性。对于复审请求人的意见陈述，合议组认为：（1）对比文件3的公开的矫顽力参数与本申请的矫顽力十分接近。对比文件3中制造的合金所要解决的技术问题及所要获得的效果与本申请中是相同的。本领域技术人员公知Finemet合金具有良好的高频应用性能，因而在根据Finemet合金组成调整合金成分时，容易得到高频应用性能良好的合金组成。（2）Cu、Nb的含量不构成区别，且对比文件3的合金组成中也不含C。本申请中“以微量的Co元素部分替代Nb元素”的技术手段已被对比文件3公开，因而对比文件3的合金中微量的Co元素也可以获得本申请的合金中微量Co带来的作用及技术效果。在“以微量的Co元素部分替代Nb元素”的技术手段已被对比文件3公开的基础上，本领域技术人员仅需根据Finemet合金组成调整Si、B的含量即可获得本申请中的合金组成，这种根据公知合金的组成对元素含量进行的调整无需付出创造性的劳动。（3）对比文件3公开了其合金条带是一种软磁的纳米晶体条带，该合金的原料首先通过熔纺工艺被制成无定形条带，对由其绕成的环带芯进行热处理，由此将无定形态转化成具有突出软磁性质的纳米晶体双相结构。可见，对比文件3公开的合金明显属于软磁合金，与本申请的合金具有相同的软磁性质。综上，复审请求人的意见陈述不具有说服力，合议组不予支持。
复审请求人于2019年09月11日提交了意见陈述书，并提交了权利要求书的全文修改替换页，共包括9项权利要求。其中，复审请求人在独立权利要求1-6中加入了技术特征“所述铁基纳米晶态软磁合金由以下步骤制成：按照原子百分比配备原料，将原料混合后置于电弧熔炼炉中，抽真空到真空度为5.0×10-3 MPa后充入纯度为99.99%的氩气，反复熔炼6次，即得”，删除了从属权利要求7，并适应性地修改了其他权利要求的序号和引用关系。修改后的权利要求1-6的内容如下：
“1. 一种铁基纳米晶态软磁合金，其特征在于：由FeaSi13.5B9Cu1NbbCoc和不可避免的杂质组成，按照原子百分比计，a为73.2，b为3，c为0.3；
所述铁基纳米晶态软磁合金由以下步骤制成：按照原子百分比配备原料，将原料混合后置于电弧熔炼炉中，抽真空至真空度为5.0×10-3 MPa后充入纯度为99.99%的氩气，反复熔炼6次，即得。
2. 一种铁基纳米晶态软磁合金，其特征在于：由FeaSi13.5B9Cu1NbbCoc和不可避免的杂质组成，按照原子百分比计，a为73.5，b为2.8，c为0.2；
所述铁基纳米晶态软磁合金由以下步骤制成：按照原子百分比配备原料，将原料混合后置于电弧熔炼炉中，抽真空到真空度为5.0×10-3 MPa后充入纯度为99.99%的氩气，反复熔炼6次，即得。
3. 一种铁基纳米晶态软磁合金，其特征在于：由FeaSi13.5B9Cu1NbbCoc和不可避免的杂质组成，按照原子百分比计，a为73.5，b为2.9，c为0.1；
所述铁基纳米晶态软磁合金由以下步骤制成：按照原子百分比配备原料，将原料混合后置于电弧熔炼炉中，抽真空到真空度为5.0×10-3 MPa后充入纯度为99.99%的氩气，反复熔炼6次，即得。
4. 一种铁基纳米晶态软磁合金，其特征在于：由FeaSi13.5B9Cu1NbbCoc和不可避免的杂质组成，按照原子百分比计，a为73.5，b为2.7，c为0.3；
所述铁基纳米晶态软磁合金由以下步骤制成：按照原子百分比配备原料，将原料混合后置于电弧熔炼炉中，抽真空到真空度为5.0×10-3 MPa后充入纯度为99.99%的氩气，反复熔炼6次，即得。
5. 一种铁基纳米晶态软磁合金，其特征在于：由FeaSi13.5B9Cu1NbbCoc和不可避免的杂质组成，按照原子百分比计，a为73.4，b为3，c为0.1；
所述铁基纳米晶态软磁合金由以下步骤制成：按照原子百分比配备原料，将原料混合后置于电弧熔炼炉中，抽真空到真空度为5.0×10-3 MPa后充入纯度为99.99%的氩气，反复熔炼6次，即得。
6. 一种铁基纳米晶态软磁合金，其特征在于：由FeaSi13.5B9Cu1NbbCoc和不可避免的杂质组成，按照原子百分比计，a为73.3，b为3，c为0.2；
所述铁基纳米晶态软磁合金由以下步骤制成：按照原子百分比配备原料，将原料混合后置于电弧熔炼炉中，抽真空到真空度为5.0×10-3 MPa后充入纯度为99.99%的氩气，反复熔炼6次，即得。”
在意见陈述书中，复审请求人认为：（1）权利要求1与对比文件3所要解决的技术问题、应用环境不同，发明构思有本质的区别。（2）对比文件3仅仅笼统地公开了合金带材的制备方法，而没有公开合金原材料的制备方法，而本申请的合金的制备工艺是经过长期、大量的试验得出的，付出了大量的创造性劳动，其效果并不是可以预期的。（3）权利要求1中的Fe、Si、B、Cu、Nb、Co的原子百分比不同于对比文件3，构成了区别技术特征，本申请中用微量的Co，在保证合金磁性升高的同时，使得合金成本大大降低，同时增加的微量Co还具有保证热稳定性、提高形成非晶性能的能力、提高本合金磁导率随频率增大时的稳定性等作用和效果。同时，本申请的合金与Finemet合金二者发明构思不同，各自属于完整的技术方案，没有结合的技术启示。（4）相比较于对比文件3的合金，本申请技术方案的合金性能显著不同，本申请权利要求1的合金为一种高频、大功率、宽频率范围铁基纳米晶软磁合金，对比文件3的合金从性能上来看，基本丧失了软磁特征，可以说是一种顺磁材料，甚至硬磁材料。因此，权利要求1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，可以依法作出审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
复审请求人于2019年09月11日提交了意见陈述书，并提交了权利要求书的全文修改替换页，共包括9项权利要求。经审查，所作修改符合专利法实施细则第61条第1款和专利法第33条的规定。本复审请求审查决定所针对的审查文本是：申请人于申请日2016年04月08日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书第1-7页、说明书附图第1-3页；2019年09月11日提交的权利要求第1-9项。
2、关于专利法第22条第3款
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现有技术的对比文件相比存在多个区别技术特征，上述区别技术特征均是本领域技术人员结合本领域的公知常识容易得到的，则该项权利要求所请求保护的技术方案不具有突出的实质性特点，因而不具备创造性。
本复审请求审查决定引用的对比文件与驳回决定和复审通知书中引用的对比文件相同，即：
对比文件3：CN103069512A，公开日为2013年04月24日。
2.1.权利要求1请求保护一种铁基纳米晶态软磁合金，对比文件3（参见说明书第[0028]-[0061]，[0084]段）公开了一种低频磁芯，其由软磁纳米晶体条带制成，条带具有以下合金组成：
Fe余量CoaCubNbcSidBeCf
其中，a、b、c、d、e和f按原子百分比计，且0≤a≤1、0.7≤b≤1.4、2.5≤c≤3.5、14.5≤d≤16.5、5.5≤e≤8及0≤f≤1。
说明书中分别公开了三种具体的组成：
Fe73.13Co0.17Cu1Nb3Si15.8B6.9；
Fe73.41Co0.21Cu0.98Nb2.9Si15.4B7.1；
Fe73.38Co0.11Cu1.01Nb2.9Si16B6.6。可见，对比文件3同样公开了一种含有少量Co的铁基纳米晶态软磁合金。权利要求1(Fe73.2Co0.3Cu1Nb3Si13.5B9)与对比文件3公开的软磁合金组成(Fe73.13Co0.17Cu1Nb3Si15.8B6.9)相比，二者组成十分相似，其区别技术特征为： 1)Si和B的含量不同；2)Co含量和Fe含量略有差异；3）合金的制备工艺。
对于区别技术特征1)，对比文件3第[0013]-[0019]段发明内容部分指出：Si含量可以在0-30之间，B含量可以在0-25之间；本领域技术人员知晓Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9是日立公司研发的铁基纳米晶软磁合金Finemet，将Si和B含量调整为成熟的Finemet合金中对应的元素含量属于常规替换，本领域技术人员可以根据需要来调整软磁合金的组成，本申请并没有证据表明对于Si和B元素含量的调整对合金的磁性能带来了何种预料不到的技术效果。
对于区别技术特征2)，对比文件3说明书第[0047]-[0048]段指出，Co的含量a，其含量范围为0-1之间，对比文件3也给出了Co含量分别为0.11、0.17、0.21的实施例，而本申请说明书具体实施例中Co的含量分别为0.1、0.2、0.3，可见，对比文件3中公开的合金中的Co含量与本申请的合金中的Co含量十分接近，在对比文件3公开内容的基础上，本领域技术人员对合金中的Co含量进行微小的调整属于本领域的常规技术手段，而Fe含量只需根据其余元素含量进行适应性调整即可。
对于区别技术特征3），对于本领域技术人员而言，将原料按配比混合后置于电弧熔炼炉中，抽真空充入惰性气体反复熔炼是常规的合金制备工艺，而诸如真空度、惰性气体纯度以及熔炼次数等工艺参数则是本领域技术人员通过有限的试验就可以选择得到的，没有带来预料不到的技术效果。
由此可见，在对比文件3的基础上结合本领域的常规技术手段以获得该权利要求所请求保护的技术方案，对所属技术领域的技术人员来说是显而易见的，因此权利要求1不具备突出的实质性特点，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.2．权利要求2-6分别请求保护一种铁基纳米晶软磁合金，其同样与对比文件3公开的成分十分相似，其中，对于权利要求2-4来说，其与对比文件3还存在Nb含量略有差异的区别，由于对比文件3指出Nb含量可以在2.5-3.5之间选择，本领域技术人员经过简单的尝试即可获得合适的Nb含量。基于与权利要求1相似的理由，在对比文件3的基础上结合本领域的常规技术手段以获得上述权利要求所请求保护的技术方案，对所属技术领域的技术人员来说是显而易见的，因此权利要求2-6不具备突出的实质性特点，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.3．权利要求7请求保护一种纳米晶合金带材，对比文件3公开了一种低频磁芯，其由软磁纳米晶体条带制成，在权利要求1-6请求保护的软磁合金不具备创造性的情况下，权利要求7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.4．权利要求8-9分别请求保护一种共模电感和高频大功率逆变电源。由于权利要求1-6请求保护的软磁合金不具备创造性，而共模电感和高频大功率逆变电源属于高性能软磁合金常规的应用领域，本领域技术人员可以采用常规的制备工艺将软磁合金制作成共模电感和高频大功率逆变电源。因此，权利要求8-9也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对复审请求人相关意见的答复：
对于复审请求人答复复审通知书时提出的意见，合议组认为：
（1）首先，对于矫顽力的参数，对比文件3的矫顽力为7-28mA/cm（即0.7-2.8A/m），与本申请的矫顽力十分接近。其次，对于所要解决的技术问题，本申请提供一种具有高磁导率稳定性、高截止频率以及高饱和磁感应强度的铁基纳米晶软磁合金。对比文件3（参见说明书第[0027]，[0033]段）公开了其合金通过使磁致伸缩（饱和磁致伸缩为）最小化，可以在1mA/cm至超过50mA/cm的宽的场强范围内，在工业上实现很高的磁导率值（即高饱和磁感应强度），且磁值对于力学影响不敏感（即高磁导率稳定性），这使得对芯的形状和装配有广阔的选择。可见，对比文件3中制造的合金所要解决的技术问题及所要获得的效果与本申请中是相同的。对于高频的应用环境，参见前述，本领域技术人员公知Finemet合金具有良好的高频应用性能，因而在根据Finemet合金组成调整合金成分时，容易得到高频应用性能良好的合金组成。
（2）将原料在电弧熔炼炉中抽真空后在惰性气体条件下进行反复熔炼是本领域中制备合金的常用技术手段，而具体的工艺参数则是通过有限的试验可以得到的常规选择，而在对比文件3公开了制备软磁合金的基础上，通过选择适当工艺制备性能良好的合金的技术效果也是本领域技术人员可以合理预期的，因此这种合金的制备工艺的选择无需付出创造性的劳动。
（3）首先，对于权利要求1，Cu、Nb的含量不构成区别。其次，本申请中“合金含有微量的Co元素”的技术手段已被对比文件3公开，因而对比文件3的合金中微量的Co元素也可以获得本申请的合金中微量Co带来的作用及技术效果。最后，由于合金的性能是该合金中各种元素的组成及其含量决定的，因而为了获得Finemet合金具有的相应性能，本领域技术人员容易想到根据Finemet合金组成调整Si、B的含量从而获得本申请中的合金组成，这种根据公知合金的组成对元素含量进行的调整无需付出创造性的劳动。
（4）对比文件3（参见摘要、说明书第[0027]段）公开了其合金条带是一种软磁的纳米晶体条带，该合金的原料首先通过熔纺工艺被制成无定形条带，对由其绕成的环带芯进行热处理，由此将无定形态转化成具有突出软磁性质的纳米晶体双相结构。可见，对比文件3公开的合金明显属于软磁合金，与本申请的合金具有相同的软磁性质。
综上，复审请求人的意见陈述不具有说服力，合议组不予支持。
基于上述事实和理由，本案合议组依法作出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2019年02月12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，复审请求人可以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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