非显而易见杯

专利无效挑战赛

目标专利:1673包括优化出口的片材剥离装置

专利公开号:CN107921440B

专利权人:LG

无效请求书提交日期:2026年


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非显而易见性评估仅供参考,不构成法律建议。



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序号 权利要求内容

1

一种使用片材剥离装置制备石墨烯的方法,所述片材剥离装置包括:入口,片材供应到所述入口中;高压泵,位于所述入口的前端,并产生用于对所述片材加压的压力;微通道,位于所述入口的后端,所述片材通过所述高压泵产生的压力穿过所述微通道,由此所述片材被均质化;以及出口,位于所述微通道的后端;其中,所述微通道的所述后端与从所述微通道的所述后端排出的所述片材所碰撞的出口壁面之间的最小距离(y,单位m)以及所述微通道的所述后端处的所述片材的速度(x,单位m/s)满足以下方程式1:[方程式1] y≥(2.7×10-5)x-(4.2×10-5);所述方法包括以下步骤:1)将包含石墨的溶液供应到所述入口;2)用高压泵对所述入口施加压力以使包含石墨的所述溶液通过所述微通道;以及3)从所述出口回收石墨烯分散体

2

根据权利要求1所述的制备石墨烯的方法,其中,所述微通道的所述后端与从所述微通道的所述后端排出的所述片材所碰撞的出口壁面之间的所述最小距离(y)为0.001m至0.050m

3

根据权利要求1所述的制备石墨烯的方法,其中,所述微通道的所述后端处的所述片材的所述速度(x)为10m/s至600m/s

4

根据权利要求1所述的制备石墨烯的方法,其中,所述出口是圆柱形的,并且所述微通道的所述后端位于圆柱形的所述出口的侧面

5

根据权利要求1所述的制备石墨烯的方法,其中,装备有用于将所述片材供应到所述入口(10)的供应线

6

根据权利要求1至5中任一项所述的制备石墨烯的方法,其中,步骤2)的所述压力为100巴至3000巴


对比文件列表

编号 名称
0 2014-09-24_KR1020140112993A_发明公开_KR1020140112993A 밝기조절이 가능한 센서등.docx
0 2012-11-15_JP2012227147A_发明专利_JP2012227147A Negative electrode active material, negative electrode and lithium battery including the negative electrode active material, and method of producing the neg_+++a_b_c_d_f_g_h_l+++.docx
0 2013-03-18_KR1020130027768A_发明公开_KR1020130027768A 고압 분산 장치_+++A_C_D_L_b+++.docx
0 2013-05-22_KR101264316B_发明授权_KR101264316B1 전단응력을 이용한 단일층 산화 그래핀 환원물 분산용액의 제조방법 및 이에 의해 제조된 단일층 산화 그래핀 환원물 분산용액_+++a_b_c_d_f_g_h_l+++.docx
0 2013-11-13_KR101329035B_发明授权_KR101329035B1 유동층 반응기.docx
0 2013-11-19_KR1020130125690A_发明公开_KR1020130125690A 양방향개폐 냉장고 도어.docx
0 2013-12-06_KR101337970B_发明授权_KR101337970B1 나노 크기의 그래핀 구조 물질의 제조방법 및 그 제조장치_+++A_B_D_F_G_L+++.docx
0 2014-02-12_JP5415725B_发明专利_JP5415725B2 Pressure-sensitive adhesive sheet.docx
0 2014-05-08_JP2014080733A_发明专利_JP2014080733A Window stay, and bay window.docx
0 2014-05-21_JP5501060B_发明专利_JP5501060B2 Bonding a semiconductor wafer protecting adhesive sheet, and a semiconductor wafer protecting pressure-sensitive adhesive sheet for use in the bonding method.docx
0 2014-06-26_WO2014097234A_发明申请_WO2014097234A2 HOMOGENISING PROCESS AND APPARATUS WITH FLOW REVERSAL_+++A_B_C_D_f_g_h_l+++.docx
0 2014-06-30_JP2014118315A_发明专利_JP2014118315A Flaky graphite production device, and method for producing the same_+++B_H_L_M_a_f+++.docx
0 2014-09-17_CN102471068B_发明授权_CN102471068B 纳米尺寸的石墨烯类材料的制造方法及其制造设备_+++A_B_C_D_F_G_L+++.docx
0 2012-10-30_KR1020120119012A_发明公开_KR1020120119012A 유동층 반응기.docx
0 2014-10-27_KR101455040B_发明授权_KR101455040B1 초고압 균질기를 이용한 연속식 금속산화물 나노입자의 제조 장치 및 이를 이용한 제조 방법_+++C_D_a_l+++.docx
0 2015-01-07_JP5649979B_发明专利_JP5649979B2 黒鉛のナノプレートレットおよび組成物_+++A_F_H_L+++.docx
0 2015-03-03_US8968695B_发明授权_US08968695B2 Method of producing nano-size graphene-based material and an equipment for producing the same_+++A_B_C_D_F_G_L+++.docx
0 2015-03-09_KR101499530B_发明授权_KR101499530B1 초고압 균질기를 이용한 천연고분자의 저분자화 방법_+++A_C_D_l+++.docx
0 2015-06-11_US2015158729A_发明申请_US20150158729A1 Method for Manufacturing Nano-Graphene Sheets_+++M_a_b_c_d_f_g_h_l+++.docx
0 2015-06-25_KR1020150071000A_发明公开_KR1020150071000A 비가연성 폐기물 용융물 배출용 저점도 조정방법.docx
0 2015-07-02_WO2015099378A_发明申请_WO2015099378A1 그래핀의 제조 방법과, 그래핀의 분산 조성물_+++A_C_D_F_G_H_M_b_l+++.docx
0 2015-07-02_WO2015099457A_发明申请_WO2015099457A1 그래핀의 제조 방법_+++A_C_D_F_G_H_M_b_l+++.docx
0 2015-07-06_KR1020150076093A_发明公开_KR1020150076093A 그래핀의 제조 방법과, 그래핀의 분산 조성물_+++A_C_D_F_H_M_b_g_l+++.docx
0 2015-07-06_KR1020150076105A_发明公开_KR1020150076105A 그래핀의 제조 방법_+++A_B_C_D_F_G_H_M_l+++.docx
0 WO2011019184A2_Description_20260621_2245_+++A_B_D_F_G_L_c+++.docx
0 2011-02-17_KR1020110016420A_发明公开_KR1020110016420A 나노 크기의 그래핀 구조 물질을 제조하는데 사용되는 산화흑연의 제조방법 및 그 제조장치_+++A_B_D_F_G_L_c+++.docx
0 2005-03-10_JP2005062352A_发明专利_JP2005062352A Liquid crystal display device, method for manufacturing liquid crystal display device, electronic appliance.docx
0 2006-05-11_JP2006117871A_发明专利_JP2006117871A Apparatus for producing droplet.docx
0 2006-12-28_JP2006347515A_发明专利_JP2006347515A Structure for preventing adhered sheet from being peeled.docx
0 2007-08-14_KR1020070081004A_发明公开_KR20070081004A MICRO-SLOT FOR INTERACTION CHAMBER AND HIGH PRESSURE MILLING APPARATUS THEREWITH_+++C_D_K_a_l+++.docx
0 2007-11-29_JP2007311326A_发明专利_JP2007311326A Fuel cell separator, method of manufacturing fuel cell separator, and nitriding device for manufacturing fuel cell separator.docx
0 2008-07-10_JP2008156922A_发明专利_JP2008156922A Method of constructing balcony and corridor.docx
0 2008-09-11_DE102007011205A_发明专利_DE102007011205A1 High pressure homogenizer producing fine dispersion with narrow size distribution, includes bluff body agitation between constriction and flow stabiliz_+++a_b_c_l+++.docx
0 2009-02-18_KR1020090016775A_发明公开_KR20090016775A THEFT PROTECTING SYSTEM USING GPS FUNNCTION.docx
0 2009-04-30_JP2009090230A_发明专利_JP2009090230A Method and apparatus for particle micronization treatment_+++a+++.docx
0 2009-10-09_KR100920887B_发明授权_KR100920887B1 theft protecting system using GPS funnction.docx
0 2010-06-17_US2010147188A_发明申请_US20100147188A1 Graphite nanoplatelets and compositions_+++a_b_c_d_f_g_h_l+++.docx
0 2010-11-11_JP2010258426A_发明专利_JP2010258426A Method of applying pressure-sensitive adhesive sheet for semiconductor wafer protection and pressure-sensitive adhesive sheet for semiconductor wafer protec.docx
0 2003-10-14_JP2003290646A_发明专利_JP2003290646A Micelle dispersion production method and micelle dispersion obtained thereby_+++A_B_C_D_L_M+++.docx
0 2011-02-17_WO2011019095A_发明申请_WO2011019095A1 A METHOD OF PRODUCING NANO-SIZE GRAPHENE-BASED MATERIAL AND AN EQUIPMENT FOR PRODUCING THE SAME_+++A_B_C_D_F_G_L+++.docx
0 2011-04-08_KR1020110036721A_发明公开_KR1020110036721A 나노 크기의 그래핀 구조 물질의 제조방법 및 그 제조장치_+++A_B_C_D_f_g_h_l_m+++.docx
0 2011-06-22_KR101043895B_发明授权_KR101043895B1 고압력 호모게나이저용 분사 모듈_+++A_B_C_D_L+++.docx
0 2011-08-04_KR101053933B_发明授权_KR101053933B1 나노 크기의 그래핀 구조 물질을 제조하는데 사용되는 산화흑연의 제조방법 및 그 제조장치_+++A_B_D_F_G_L_c+++.docx
0 2011-08-23_KR101058878B_发明授权_KR101058878B1 가로보의 각도조절이 가능한 신호등 지주장치.docx
0 2012-05-17_KR1020120049679A_发明公开_KR1020120049679A 전단응력을 이용한 단일층 산화 그래핀 환원물 분산용액의 제조방법 및 이에 의해 제조된 단일층 산화 그래핀 환원물 분산용액_+++a_b_c_d_f_g_h_l+++.docx
0 2012-05-23_CN102471068A_发明公开_CN102471068A 纳米尺寸的石墨烯类材料的制造方法及其制造设备_+++A_D_F_L_b_g+++.docx
0 2012-07-25_CN102602925A_发明公开_CN102602925A 一种高压还原制备石墨烯的方法.docx
0 2012-08-09_US2012201738A_发明申请_US20120201738A1 METHOD OF PRODUCING NANO-SIZE GRAPHENE-BASED MATERIAL AND AN EQUIPMENT FOR PRODUCING THE SAME_+++A_B_D_F_G_L_c+++.docx
0 2012-09-05_EP2493812A_发明公开_EP2493812A1 A METHOD OF PRODUCING NANO-SIZE GRAPHENE-BASED MATERIAL AND AN EQUIPMENT FOR PRODUCING THE SAME_+++A_B_D_F_G_L+++.docx
0 2012-10-25_US2012270108A_发明申请_US20120270108A1 ANODE ACTIVE MATERIAL, ANODE AND LITHIUM BATTERY INCLUDING THE MATERIAL, AND METHOD OF PREPARING THE MATERIAL_+++a_b_c_d_f_g_h+++.docx

权利要求1

一种使用片材剥离装置制备石墨烯的方法,所述片材剥离装置包括:入口,片材供应到所述入口中;高压泵,位于所述入口的前端,并产生用于对所述片材加压的压力;微通道,位于所述入口的后端,所述片材通过所述高压泵产生的压力穿过所述微通道,由此所述片材被均质化;以及出口,位于所述微通道的后端;其中,所述微通道的所述后端与从所述微通道的所述后端排出的所述片材所碰撞的出口壁面之间的最小距离(y,单位m)以及所述微通道的所述后端处的所述片材的速度(x,单位m/s)满足以下方程式1:[方程式1] y≥(2.7×10-5)x-(4.2×10-5);所述方法包括以下步骤:1)将包含石墨的溶液供应到所述入口;2)用高压泵对所述入口施加压力以使包含石墨的所述溶液通过所述微通道;以及3)从所述出口回收石墨烯分散体


未提交复审委

无效理由:专利法第二十二条

蒋 晓勇
@jxy

作为一名经验丰富的专利代理师,我现针对目标专利(CN107921440B,包括优化出口的片材剥离装置)的权利要求1,紧密结合说明书及提供的四份对比文件(D1~D4)进行深度法律与技术分析。

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## 一、 目标专利权利要求1的架构与技术特征分解

目标专利保护的是一种**使用片材剥离装置制备石墨烯的方法**。根据权利要求1的表述,其技术特征可以拆解并归类如下:

* **前序部分(装置组件限定):**

* **技术特征A**:所述片材剥离装置包括:入口,片材供应到所述入口中

* **技术特征B**:高压泵,位于所述入口的前端,并产生用于对所述片材加压的压力

* **技术特征C**:微通道,位于所述入口的后端,所述片材通过所述高压泵产生的压力穿过所述微通道,由此所述片材被均质化

* **技术特征D**:出口,位于所述微通道的后端

* **前序部分(核心参数限定):**

* **技术特征E**:其中,所述微通道的所述后端与从所述微通道的所述后端排出的所述片材所碰撞的出口壁面之间的最小距离($y$,单位m)以及所述微通道的所述后端处的所述片材的速度($x$,单位m/s)满足以下方程式1:$y \ge (2.7 \times 10^{-5})x - (4.2 \times 10^{-5})$

* **步骤部分(方法流程限定):**

* **技术特征F**:1) 将包含石墨的溶液供应到所述入口

* **技术特征G**:2) 用高压泵对所述入口施加压力以使包含石墨的所述溶液通过所述微通道

* **技术特征H**:3) 从所述出口回收石墨烯分散体

### 目标专利说明书的内在逻辑阐释

说明书【0008】-【0010】及【0038】-【0040】明确指出,传统的片材剥离装置(高压均质机)由于出口壁面距离微通道过近,物料高速排出时会强烈撞击出口壁面。这种强烈的机械碰撞在制备常规分散液时没有问题,但在制备石墨烯时,会导致**已剥离的大面积石墨烯本身发生研磨粉碎,导致粒度变小,降低了大面积石墨烯的产率**。

因此,特征E(方程式1)的实质是为了**控制碰撞压力在40巴(bar)或更小,从而在不研磨石墨烯本身的前提下,保证剥离剪切力并提高大面积石墨烯的产率**(有益效果参见【0024】、【0046】)。

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## 二、 各对比文件公开特征分析及详细出处

### D1: JP2003290646A

* **技术领域与解决问题**:关于利用高压乳化机制造包含纳米至微米级颗粒的胶束(Micelle)分散液的方法(用于彩色滤光片等)。

* **具体公开特征及出处**:

* **特征A、B、C、D(实质公开)**:【0014】及【0040】-【0045】、图1和图2公开了一种高压乳化机,具有混合液注入口7(对应入口)、高压泵2、直线状的オリフィス8(对应微通道,通过剪切应力使混合液乳化分散/均质化)、以及中空部材9内的排出口11(对应出口)。

* **特征F、G(实质公开)**:【0014】及【0062】公开了将包含疏水性粒子(如颜料等)和表面活性剂的混合液,在2×10⁵ kPa(即2000巴)加压下以600 m/s的流速通过所述オリフィス(微通道)。

* **关于特征E(未公开)**:D1的图2和说明书【0045】虽提到中空部材的管径与オリフィス径的比例(1:2~50),且其排出口11在侧边以减速(参见【0053】),但其是为了处理颜料或胶束而设计,完全没有意识到石墨烯剥离时避免碰撞损伤的特定数学边界(方程式1)。

* **关于特征H(未公开)**:D1制备的是有机颜料/胶束分散液(表1),不包含石墨或石墨烯。

### D2: KR1020070081004A

* **技术领域与解决问题**:针对积层陶瓷电容器(MLCC)用的高压分散机,解决微槽(Micro-Slot)出口和流出管交界处由于高流速导致的“冲击力磨损”问题。

* **具体公开特征及出处**:

* **特征A、B、C、D(毫无异议公开)**:【0024】-【0031】、图2和图4公开了高压分散机200,包括流入口10、增强腔(高压泵)20、反应腔40,其中反应腔内设置微槽,包括流入管41(入口)、反应管42(微通道,利用高剪切力、冲击力和空化力进行分散)、以及流出管43(出口)。

* **特征G(实质公开)**:【0022】及【0026】公开施加15,000~25,000 psi(约1000~1700巴)的压力。

* **关于特征E(未公开/技术走向相反)**:D2虽然关注了高流速下的“冲击力”(【0030】),但其**技术出发点和解决的问题是保护设备免受磨损(延长微槽寿命,见【0034】)**,其方案是通过将反应管下流分支(分管成多个流出管)来减速减压(【0048】、【0053】)。它并未建立物料速度与物料对壁面碰撞产生缺陷之间的方程式,更未涉及石墨烯的剥离保护。

* **关于特征F、H(未公开)**:D2的分散对象为BaTiO₃等陶瓷粉末浆料(【0016】、【0058】),未公开石墨和石墨烯。

### D3: DE102007011205A1

* **技术领域与解决问题**:一种高压均质机。为了提高能量利用效率和防止液滴凝聚,在微通道(喷嘴/孔口)和稳定腔(出口)之间引入一个“阻碍体/扰流体(bluff body/Störkörper)”。

* **具体公开特征及出处**:

* **特征A、B、C、D(毫无异议公开)**:说明书第3页、第5页及图1公开了高压均质机包括压力产生装置、瓶颈部(bottleneck)6(即喷嘴或孔口,对应微通道)、以及后面的稳定腔3(对应出口区域)。

* **关于特征E(明确否定/技术走向相反)**:D3在瓶颈部(微通道)的出口处**专门设置了阻碍体8**(如圆柱状金属丝,见第6页和图1)。说明书第4页明确指出:“*阻碍体的目的不是形成冲击体将自由射流完全减速,而是去干扰、切裂和涡旋自由射流……流体在进入下游通道时会极端加速,并在撞击到布置于该处的阻碍体时强烈减速。*”

D3的技术方案是在喷嘴后端极近的距离(小于喷嘴直径的10~20倍,见第4页)**故意让物料与阻碍体发生强烈碰撞和剪切**。这与目标专利特征E为了“避免强碰撞导致石墨烯研磨”而拉大最小距离 $y$ 的技术走向完全相反。

* **关于特征F、H(未公开)**:D3的实验体系是水和植物油(第4页),未涉及石墨烯。

### D4: JP2009090230A

* **技术领域与解决问题**:通过使含颗粒的液状物高速碰撞冲击部(冲击板或旋转叶片),使有机污泥发生微细化处理(减容化)。

* **具体公开特征及出处**:

* **特征A、D(实质公开)**:【0047】-【0049】及图1公开了粒子微细化处理装置1,包括处理槽2、搅拌肋7以及底部的旋转叶片12(或者图5固定冲击板31和喷嘴34)。

* **关于特征C、G、E(未公开/技术走向相反)**:D4的实施例1依靠旋转叶片的高速旋转(10000 rpm以上)或实施例2纯粹的喷嘴喷射高压污泥并**强烈碰撞冲击板**(【0047】、【0092】)来实现粉碎。其技术核心在于**“提高碰撞力、延长碰撞接触时间(通过将冲击面做成凹形来阻碍粒子逃逸,增大体力积,从而极大地提高粉碎/微细化效率)”**(参见【0007】、【0011】、【0016】、【0052】)。这与目标专利为了“保护片材、防止其被进一步粉碎”而限制碰撞的技术意图和走向截然相反。

* **关于特征F、H(未公开)**:D4的处理对象是有机污泥(【0021】),未公开石墨烯。

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## 三、 特征比对表格

为了直观展现各对比文件对权利要求1各项技术特征的公开情况,特制备如下比对表:

权利要求1的技术特征D1 (JP2003290646A)D2 (KR1020070081004A)D3 (DE102007011205A1)D4 (JP2009090230A)
特征A:入口(片材供应)实质公开<br>(混合液注入口7)毫无异议公开<br>(流入口10/流入管41)毫无异议公开<br>(进料方向P/进料管)实质公开<br>(处理槽投入口)
特征B:高压泵(位于前端加压)实质公开<br>(高压泵2)毫无异议公开<br>(增强腔20及压力泵)毫无异议公开<br>(压力产生装置)未公开<br>(D4使用普通循环泵或旋转机械能)
特征C:微通道(均质化剪切)实质公开<br>(直线状オリフィス8)毫无异议公开<br>(反应管42,微槽)毫无异议公开<br>(瓶颈部/喷嘴6)未公开<br>(靠叶片旋转或喷嘴直喷,无微通道均质结构)
特征D:出口(位于微通道后端)实质公开<br>(排出口11)毫无异议公开<br>(流出管43)毫无异议公开<br>(稳定腔3)实质公开<br>(处理槽排出口)
特征E:核心参数方程式1 $y \ge f(x)$未公开<br>(虽有管径比,但未给出保护片材不被研磨的特定间距函数)未公开<br>(为防设备磨损采取分管减压,未建立防止物料受损的间距函数)明确否定<br>(设阻碍体故意在其后端极近处制造强碰撞,技术走向相反)明确否定<br>(故意做成凹形以增加碰撞力和接触时间来加强粉碎,技术走向相反)
特征F:方法步骤1(供应石墨溶液)未公开<br>(公开的是有机颜料、胶束混合液)未公开<br>(公开的是BaTiO₃等陶瓷粉末浆料)未公开<br>(公开的是水/植物油粗乳液)未公开<br>(公开的是排水有机污泥)
特征G:方法步骤2(高压通过微通道)实质公开<br>(加压通过オリフィス)实质公开<br>(高压通过微槽反应管)实质公开<br>(加压通过瓶颈部)未公开<br>(不具备通过微通道剥离石墨的技术本质)
特征H:方法步骤3(回收石墨烯分散体)未公开<br>(回收的是胶束分散液)未公开<br>(回收的是陶瓷电容器浆料)未公开<br>(回收的是超细乳液)未公开<br>(回收的是微细化减容污泥)

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## 四、 创造性分析:最接近对比文件的选择

在创造性分析中,确定“最接近的对比文件(Closest Prior Art)”通常优先选择**技术领域相同或相近、解决的技术问题最类似、且公开法律特征最多**的现有技术。

### 1. 候选对比文件分析

* **D1 (JP2003290646A)**:属于**流体高压乳化/均质化分散**领域。其装置结构(入口、高压泵、微通道/孔口、出口)和工艺操作(物料在高压下高速穿过微通道实现均质分散)与目标专利在**流体机械动作原理上完全一致**。

* **D2 (KR1020070081004A)**:属于**高压粉碎/分散机**领域。它同样公开了高压泵和微槽(微通道)结构,并且**已经关注到了流体从微通道排出后在出口处产生的“冲击力”这一物理现象**。

### 2. 结论:最接近的对比文件为 **D1**,可选 **D2** 作为并列或次选

* **D1 适合作为最接近对比文件的理由**:目标专利在前言【0008】中明确指出“片材剥离装置是一种向具有微米级直径的微通道施加高压并且因此……施加较强的剪切力的装置”。D1公开的正是这种标准高压乳化机在分散应用中的工艺。从整体解决的技术问题和技术效果来看,它们都属于**如何优化高压均质过程中的流体剪切与稳定控制**。

* **D2 适合作为最接近对比文件的理由**:D2虽然用于陶瓷分散,但它探讨了“高流速流体从微通道排出时与出口直交壁面碰撞产生的破坏性冲击力”。虽然D2是为了解决设备本身的磨损问题,而目标专利是为了解决物料(石墨烯)被破坏的问题,但二者在**“微通道后端出口处的流体动力学破坏控制”**这一底层物理本质上是最接近的。

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## 三、 遗漏特征是否被其他对比文件公开?

最接近的对比文件(以D1/D2为例)所**遗漏的核心技术特征**为:

1. **特征F和H**:石墨原料以及石墨烯分散体的回收(即特定的剥离对象与产物)。

2. **特征E**:控制间距与速度关系的方程式1 $y \ge (2.7 \times 10^{-5})x - (4.2 \times 10^{-5})$。

### 分析其他对比文件是否公开:

* **关于特征F、H(石墨/石墨烯)**:**D3、D4完全没有公开**。D3处理的是油水乳化,D4处理的是废水污泥。因此,改变加工对象为石墨并回收石墨烯,这四份对比文件均未给出任何启示。

* **关于特征E(方程式1的特定间距控制)**:

* **D3不仅没有公开,反而给出了反向启示**:D3认为射流撞击阻碍体带来的剧烈减速和涡旋有助于“液滴切裂”,所以它要求阻碍体必须**极度靠近**喷嘴出口。

* **D4同样给出了强烈的反向启示**:D4的目的是粉碎フロック(絮体颗粒),为了把力学积(力×时间)最大化,它故意设计成凹形壁面来**增强碰撞并延长碰撞时间**。

**结论**:最接近的对比文件所遗漏的特征(特别是特征E的防石墨烯研磨损伤的间距参数设计,以及石墨烯制备应用),**完全没有被其他对比文件公开**,且D3和D4给出了相反的技术导向(技术反向启示)。

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## 六、 针对无效请求方而言最薄弱的技术特征

若您站在**无效请求方(企图推翻该专利的一方)**的角度,在这场专利无效宣告或诉讼中,**最难攻克的薄弱点(即目标专利最稳固的护城河)**是:

### 1. 特征E:方程式1的参数限定 $y \ge (2.7 \times 10^{-5})x - (4.2 \times 10^{-5})$

* **薄弱原因(对无效方而言)**:在现有技术(D1-D4)中,高压均质机或粉碎机由于历史惯性,其结构设计完全是朝向**“加强碰撞”**(如D3、D4)或者**“避免设备磨损”**(如D2)发展的。没有任何一份对比文件意识到,当操作对象变为石墨烯这种具有二维大面积、对机械碰撞极其敏感的材料时,需要通过精确控制 $y$ 与 $x$ 的数学比例来将碰撞压力压低在40巴以内,从而保护大面积石墨烯不被研磨。无效请求方极难论证该方程式属于“本领域的常规选择”或“简单的参数优化”,因为技术走向完全相反。

### 2. 工艺应用对象的结合(特征F+特征H+特征E的协同)

* 高压均质机(D1/D2)是公知设备,用它来剥离石墨(特征F、G)本身在行业内可能属于容易想到的尝试(如目标专利背景技术【0008】所述)。但是,**将“制备大面积石墨烯”这一特定用途,与“方程式1的微通道出口缓冲间距设计”相结合,从而达到了“不研磨石墨烯本身的前提下提高大面积石墨烯产率”的协同技术效果(【0024】)**。这种“用途+特定参数改良”的组合,在现有证据链中存在巨大的创造性鸿沟。

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## 七、 进一步的检索策略

鉴于目前现有的四份对比文件(D1~D4)无法在特征E(方程式)以及石墨烯剥离的应用组合上形成有效夹击,若要成功提起无效宣告请求,建议调整检索策略,启动第二轮深度检索:

### 1. 改变检索关键词与逻辑组合

当前的对比文件多聚焦于“污泥”、“乳化”、“陶瓷”,偏离了石墨烯领域。应将检索核心框定在**流体剥离二维材料**的交集中:

* **表达1(设备结构)**:(高压均质 OR 均质机 OR 射流 OR 微通道 OR 剥离装置 OR 碰撞 OR 腔体) AND (出口 OR 壁面 OR 间距 OR 距离 OR 缓冲 OR 容积 OR 直径 OR 速度 OR 压力)

* **表达2(特定对象与目的)**:(石墨烯 OR 减薄 OR 剥离 OR 片材 OR 二维材料 OR 片状) AND (防止粉碎 OR 避免研磨 OR 保护 OR 产率 OR 损伤 OR 粒径变小)

### 2. 重点检索方向:设备厂商的“非专利文献”或早期专利

* **微流控/高压均质机大厂的反应腔专利**:诸如 Microfluidics 公司(其核心技术为 Interaction Chamber 交互容腔)、Bee International、SPX Flow (APV) 等。这些公司在其早期针对特殊物料(如纤维、片状晶体)的分散专利或技术白皮书中,极有可能记载过“为了防止高剪切后的片状物料在出口发生二次碰撞破碎,而扩大出口腔体空间/增加缓冲距离”的技术描述。

* **寻找“数值模拟/流体力学分析”类学术论文**:在2015年(目标专利优先权日)之前,高校流体力学或材料制备领域,很可能有人对高压均质机反应腔内的碰撞压力做过仿真(ANSYS Fluent 模拟),论文中可能会输出类似的“排出速度与壁面碰撞压力、间距”的曲线图或经验公式。一旦检索到这种公开的流体动力学对应公式,就能彻底消除特征E的神秘感,证明其属于公知理论在特定领域的自然应用。


未提交复审委

无效理由:专利法第二十二条

蒋 晓勇
@jxy

作为一名经验丰富的专利代理师,我现紧密结合目标专利说明书(CN107921440B)及各对比文件的原文及公开号,对权利要求1进行全面的法律与技术分析。

### 一、 目标专利说明书对权利要求特征的解释

目标专利实质上是在解决利用“片材剥离装置(高压均质机/微通道剥离器)”剥离石墨制备石墨烯时,**如何避免高压下排出的流体强烈撞击出口壁面导致石墨烯本身被研磨、碎裂,从而无法获得大面积石墨烯**的技术问题(见说明书\[0009\]、\[0039\])。

本专利的核心发明点在于通过限定特定的出口几何结构——即**微通道后端与出口碰撞壁面之间的最小距离 $y$(缓释/衰减空间)**与**微通道出口流速 $x$** 之间满足特定的线性不等式关系(方程式1:$y \geq (2.7 \times 10^{-5})x - (4.2 \times 10^{-5})$),使得剥离后的石墨烯流体在撞击壁面时的碰撞压力降至 **40巴或更小**,从而在“不研磨石墨烯本身的情况下提高大面积石墨烯的制备效率”(见说明书\[0024\]、\[0046\])。

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### 二、 对比文件特征比对与详细出处分析

在本案中,涉及以下4份对比文件(其中D2与D3为同族专利,以下合并或并列分析):

* **D1:** `US20100147188A1` (Graphite nanoplatelets and compositions)

* **D2:** `KR1020110016420A` (나노 크기의 그래핀 구조 물질을...)

* **D3:** `WO2011019095A1` (A METHOD OF PRODUCING NANO-SIZE GRAPHENE-BASED MATERIAL...)

* **D4:** `KR1020110036721A` (나노 크기의 그래핀 구조 물질의...)

#### 1. 各对比文件公开特征明细及原文出处

* **D1 (US20100147188A1):**

* **公开内容:** 公开了一种通过热等离子体膨胀夹层石墨,然后利用超声、湿法铣削(wet milling)或**受控空化(controlled cavitation,即流体动力学空化 hydrodynamic cavitation)**来剥离膨胀石墨制备石墨纳米片(graphite nanoplatelets)的方法(摘要、\[0027\]、\[0058\]、\[0063\])。

* **特征比对评价:** D1提及了空化装置,但属于流体空化范畴,未明确公开微通道、高压泵加压、以及出口壁面特征,更未涉及方程式1。

* **D2 (KR1020110016420A) & D3 (WO2011019095A1):**

* 根据专利名称,D2与D3为同族申请,均公开了一种制造纳米级石墨烯结构材料的方法和装置。这类装置(通常基于高压微通道均质化原理,即高压下使含有石墨氧化物或石墨的溶液穿过微通道进行剥离)具备入口、高压泵、微通道和出口。

* **特征比对评价:** 毫无疑问地公开了片材剥离装置的基础架构(特征A、B、C、D)以及使用其制备石墨烯的常规工艺步骤(特征F、G、H)。但是,D2/D3这类传统的均质机,其设计的初衷恰恰是利用高剪切和**强烈的壁面撞击(Impact)**来粉碎和分散颗粒。因此,它们并未公开特征E(方程式1:限制碰撞距离与速度的关系以防研磨)。

* **D4 (KR1020110036721A):**

* 同样公开了一种纳米级石墨烯结构材料的制造方法及装置。

* **特征比对评价:** 与D2/D3类似,实质公开了利用微通道高压均质处理石墨溶液获得石墨烯的装置和方法(特征A、B、C、D、F、G、H)。同样没有针对“避免石墨烯碰撞壁面被研磨碎裂”这一问题做出出口距离 $y$ 与流速 $x$ 的量化数学限定(特征E)。

#### 2. 特征比对表格

下表清晰展示了权利要求1的各项技术特征在各对比文件中的公开情况:

权利要求1的技术特征拆解D1 (US20100147188A1)D2/D3 (KR20110016420A / WO2011019095A1)D4 (KR20110036721A)
特征A: 装置包括:入口,片材供应到所述入口中实质公开(提及受控空化进料)毫无疑问公开(均质机标准结构:入口)毫无疑问公开(均质机标准结构:入口)
特征B: 高压泵,位于入口前端产生加压压力未明确公开(仅提及空化)毫无疑问公开(高压均质机配备的高压泵)毫无疑问公开(高压均质机配备的高压泵)
特征C: 微通道,位于入口后端,片材穿过并均质化未明确公开毫无疑问公开(微通道/相互碰撞室腔体)毫无疑问公开(微通道腔体)
特征D: 出口,位于微通道的后端未明确公开毫无疑问公开(排出管/出口)毫无疑问公开(排出管/出口)
特征E: 出口壁面最小距离 $y$ 与速度 $x$ 满足:$y \geq (2.7 \times 10^{-5})x - (4.2 \times 10^{-5})$未公开未公开(传统出口紧凑,利用撞击粉碎颗粒,不满足此要求)未公开(传统出口紧凑,未做该设计限定)
特征F: 步骤1) 将包含石墨的溶液供应到入口实质公开(分散液)毫无疑问公开(向入口供应石墨/氧化石墨溶液)毫无疑问公开(向入口供应石墨溶液)
特征G: 步骤2) 用高压泵施压使溶液通过微通道未明确公开毫无疑问公开(高压泵施压穿过微通道剥离)毫无疑问公开(高压泵施压穿过微通道剥离)
特征H: 步骤3) 从出口回收石墨烯分散体实质公开(过滤收集)毫无疑问公开(从出口收集纳米石墨烯分散液)毫无疑问公开(从出口收集纳米石墨烯分散液)

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### 三、 最接近对比文件(D1-D4)的选择与创造性分析

#### 1. 谁最适合作为“最接近的对比文件”?

在创造性分析中,选择最接近对比文件(主审对比文件)的原则是:**技术领域相同、解决的技术问题最类似、且公开的技术特征最多**。

* **结论:D2(公开号:`KR1020110016420A`)或其同族 D3(公开号:`WO2011019095A1`),以及 D4(公开号:`KR1020110036721A`)均适合作为最接近的对比文件(可以有多个)。**

* **理由:**

1. **技术领域与手段完全一致:** D2/D3 和 D4 属于专门利用高压微通道设备剥离石墨制备纳米级石墨烯的方法和装置。这与本专利的结构、原理(入口-高压泵-微通道-出口)完全吻合。而D1主要关注热等离子体膨胀及常规空化,其设备结构与微通道高压剥离有一定技术跨度。

2. **特征覆盖度最高:** 如上表所示,D2/D3 或 D4 已经**毫无疑问地公开了除了“特征E(方程式1)”以外的全部结构特征和方法步骤**(特征A、B、C、D、F、G、H)。

#### 2. 未被最接近对比文件公开的特征(特征E)是否被其他文件公开?

* **没有。** 本发明的核心区别特征是**特征E(方程式1)**。

* 传统高压均质机或片材剥离装置(如D2、D3、D4所代表的现有技术)的设计原则往往是**反其道而行之**的。传统技术为了追求极端的粉碎、乳化和细化效果,通常会让流体在极短的距离内疯狂撞击出口壁面(碰撞阀/冲击环),利用超强的撞击力打碎颗粒。

* 因此,没有任何一份对比文件(包括D1)公开或暗示了“为了保护已剥离的石墨烯不被研磨,需要特意增加出口壁面距离 $y$,并使其随排出速度 $x$ 的增大而满足特征E的不等式关系,从而将碰撞压力控制在 40巴以下”。特征E属于本专利独创的、针对石墨烯大面积制备定制的优化参数设计。

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### 四、 无效宣告请求方最薄弱的技术特征

若您站在**无效请求方(意图推翻该专利的人)**的角度,本案**最薄弱、最难攻克的堡垒正是“技术特征E(方程式1)”**。

**原因分析:**

1. **无法通过常规组合直接架构:** 即使将D2与D1或D4进行组合,由于没有任何现有技术给出了“增大出口壁面距离以降低碰撞压力至40巴以下,从而防止石墨烯碎裂”的技术启示,这种组合无法自然导出特征E。

2. **非显而易见的突出品质/技术效果:** 目标专利在说明书实验例1及附图2中给出了定量的高反差证据:仅将出口距离增加了10倍(满足方程式限定),剥离得到的石墨烯横向尺寸就增大了约2倍,**面积增大了约4倍**。这种大面积产率的显著提升,在法律上构成了“显著的进步”和“预料不到的技术效果”。

3. **参数限定的抗辩力强:** 审查指南中,对于带有具体计算公式的参数特征,如果请求方不能检索到完全相同的公式,或者无法证明该公式只是本领域技术人员通过常规实验手段就能轻易试错调整出的常规选择,通常极难被认定为“显而易见”。

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### 五、 进一步的检索策略建议

为了帮助无效请求方攻克上述最薄弱的“特征E”,建议调整并采取以下精准检索策略:

1. **“反向技术效果”与“装置改良”交叉检索:**

* 不要只检索“石墨烯的制备”,应当将检索范围扩大至**“高压均质机(High Pressure Homogenizer)”或“微通道流体处理器(Microfluidizer)”本身的设备结构改良专利**。

* 关键词匹配:`(微通道 OR 出口 OR 壁面 OR 撞击 OR 冲击阀) AND (距离 OR 间隙 OR 调速 OR 压力衰减 OR 缓冲)`。

* 寻找是否有传统乳化/粉碎机械为了“防止敏感物料(如生物大分子、蛋白质、长链聚合物)在出口因剧烈撞击而失活/断裂”,而对出口碰撞距离进行调大的结构设计专利。一旦在机械领域找到这种“为了防止物料受撞击破坏而增大出口距离”的结构启示,即可转而论证其迁移到石墨烯领域是显而易见的。

2. **追踪本专利发明团队及竞争对手的早期公开:**

* 目标专利的优先权日为 **2015年9月25日**(韩国申请No.10-2015-0137055)。

* 重点检索该韩国申请人(如LG Chem等韩国大厂)在 2015 年之前公开的关于高压剥离石墨烯的实验室论文、学术会议成果(特别是韩国知识产权局KIPRIS数据库中未公开为PCT的本国实用新型或微调申请)。

* 很多时候,方程式中的 `2.7×10^-5` 和 `4.2×10^-5` 这类经验数值,可能来源于某些公开的流体动力学模拟(CFD)仿真论文。

3. **公知常识与流体力学公式推导检索:**

* 深入检索高压喷嘴流体动力学教科书或行业标准。论证从微通道后端排出的射流,其轴向速度衰减规律和碰撞压力计算,是否属于经典流体力学中射流计算(Jet flow calculation)的公知常识公式。如果该方程式1只是流体力学连续介质标准公式在特定条件(压力减小至40巴)下的简单代入变形,则可尝试以“属于本领域技术人员的常规数学推导和设计选择”为由进行突破。


未提交复审委

无效理由:专利法第二十二条

蒋 晓勇
@jxy

作为一名经验丰富的专利代理师,我将为您针对目标专利的权利要求1进行深度解析,并结合4份对比文件(以下使用公开号和代号指代)进行逐字逐句的特征比对、创造性最接近对比文件筛选以及无效宣告请求中的博弈点分析。

### 一、 目标专利权利要求1的合理解释与技术方案核心

目标专利的核心诉求是解决片材剥离装置在剥离石墨烯过程中,流体强烈撞击出口壁面导致已剥离的“大面积石墨烯”再次被粉碎、研磨变小,从而降低产率的技术问题。

为了实现“在施加剥离石墨所需剪切力的同时,不研磨石墨烯本身”的技术效果,权利要求1不仅限定了装置的常规物理构件(入口、高压泵、微通道、出口),其核心发明点在于**限定了微通道后端与出口碰撞壁面之间的最小距离 $y$ 与排出速度 $x$ 满足特定的动态方程式1**:

$$y \ge (2.7 \times 10^{-5})x - (4.2 \times 10^{-5})$$

说明书披露,该方程式是将碰撞压力控制在**40巴或更小**的临界几何安全边界,在此边界内,石墨烯碰撞壁面时不会发生二次研磨,从而确保了大面积石墨烯的完整性。

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### 二、 对比文件原文出处及技术特征比对表格

以下为各对比文件是否公开权利要求1各技术特征的详尽比对。

* **D1**: KR101043895B1 (*고압력 호모게나이저용 분사 모듈*)

* **D2**: KR101053933B1 (*산화흑연의 제조방법 및 그 제조장치*)

* **D3**: KR1020120049679A (*전단응력을 이용한 단일층 산화 그래핀 환원물 분산용액의 제조방법...*)

* **D4**: CN102471068A (*纳米尺寸的石墨烯类材料的制造方法及其制造设备*)

#### 权利要求1的技术特征比对表

目标专利权利要求1的技术特征D1 (KR101043895B1) 比对及原文出处D2 (KR101053933B1) 比对及原文出处D3 (KR1020120049679A) 比对及原文出处D4 (CN102471068A) 比对及原文出处
前序部分:一种使用片材剥离装置制备石墨烯的方法...未公开。<br>D1用于制备乳液和分散液;未提及石墨烯剥离。实质公开。<br>“제8단계...열충격을 통해 환원하고 박리시키는 단계”;通过热冲击连续制备纳米石墨烯。实质公开。<br>“고압균질기를 사용하여 산화 그래파이트를 박리”;利用高压均质机剥离产生单层石墨烯。实质公开。<br>“通过剥落...制造的石墨氧化物得到的石墨烯类材料”。
特征A:入口,片材供应到所述入口中;毫无疑问公开。<br>“좌측 유입구로 고압의 유체가 유입되고”(左侧流入。毫无疑问公开。<br>“마이크로채널부에 투입하는 단계”(投入到微通道部的投入口)。实质公开。<br>高压均质机自带供料入口(公知常识/机械固有结构)。毫无疑问公开。<br>“超长的微通道具有...开端部”,“浆料供给单元”。
特征B:高压泵,位于所述入口的前端,并产生用于对所述片材加压的压力;毫无疑问公开。<br>“유입되는 유체에 높은 압력을 가하기 위한 고압축 펌프(30)”。毫无疑问公开。<br>“마이크로채널부에 연결된 정량펌프에 의하여...공급되며”。实质公开。<br>“호모게나이저 또는 고압균질기(high pressure homogenizer)를 이용”(必然包含高压泵加压系统)。毫无疑问公开。<br>“通过与所述微通道的开端部直接连接的计量泵...以足够的压力”。
特征C:微通道,位于所述入口的后端,所述片材通过高压泵产生的压力穿过微通道,由此所述片材被均质化;毫无疑问公开。<br>“미세홈(240)...매우 빠른 속도로 통과하는 과정에서 유체에 전단력이 작용하여”。毫无疑问公开。<br>“하나 이상의 마이크로채널이 순차적으로 구비된 마이크로채널부”。实质公开。<br>“물리적 전단응력을 인가...고압균질기(high pressure homogenizer)를 이용”。毫无疑问公开。<br>“强制所述石墨...进入具有开端部、反应部和出口的超长的微通道”。
特征D:出口,位于所述微通道的后端;毫无疑问公开。<br>“제1 노즐 블록(200)과 제2 노즐 블럭(300)을 통과하여 우측으로 이송”。毫无疑问公开。<br>“마이크로채널의 출구로 배출된다”。实质公开。<br>高压均质机排料出口。毫无疑问公开。<br>“由微反应器的出口排出反应混合物”。
特征E:微通道后端与出口壁面最小距离 $y$ 与速度 $x$ 满足方程式1:$y \ge (2.7 \times 10^{-5})x - (4.2 \times 10^{-5})$未公开。<br>无任何速度与壁面距离的定量比例方程计算。未公开。<br>未涉及防止石墨烯碰撞壁面研磨的距离限制。未公开。<br>未涉及任何出口缓冲距离几何构型设计。未公开。<br>虽然提到了控制流动速度,但未公开方程式1及防二次研磨的间距限定。
特征F:1)将包含石墨的溶液供应到所述入口;未公开。<br>D1处理的是“물과 기름의 혼합물”(水油混合物乳化)。毫无疑问公开。<br>“흑연과 황산을 혼합하여 흑연 슬러리를 준비...투입하는 단계”。毫无疑问公开。<br>“산화 그래파이트 플레이크를 용매 내에 분산시켜...분산용액을 제조”。毫无疑问公开。<br>“通过将石墨片与硫酸混合来制备石墨硫酸浆的步骤...强制进入”。
特征G:2)用高压泵对所述入口施加压力以使包含石墨的所述溶液通过所述微通道;未公开。<br>未对石墨溶液加压。毫无疑问公开。<br>“흑연슬러리와...정량펌프에 의하여...충분한 압력과 속도로 마이크로채널 내로 공급”。实质公开。<br>“산화 그래파이트 분산용액에 물리적 전단응력을 인가하기 위하여...고압균질기를 이용”。毫无疑问公开。<br>“所述石墨硫酸浆...通过相应的计量泵以经严格控制的量提供给微通道”。
特征H:3)从所述出口回收石墨烯分散体。未公开。<br>回收的是普通乳液。实质公开。<br>“마이크로채널의 출구로 배출...배출되는 산화흑연 반응혼합물”(其后续热冲击才得到石墨烯)。实质公开。<br>“산화 그래파이트가 단일층의 산화 그래핀으로 박리...단일층 산화 그래핀 분산용액을 제조”。实质公开。<br>“由微反应器的出口排出反应混合物...获得石墨氧化物”(通过剥落其得到石墨烯)。

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### 三、 最接近对比文件的筛选与分析

在创造性(Invalidity/Non-obviousness)分析中,**D4 (CN102471068A)** 和 **D3 (KR1020120049679A)** 最适合单独或共同作为**最接近的对比文件(Principal Prior Art)**。原因如下:

1. **技术领域与解决的技术问题高度重合(D4 & D3)**:

* 目标专利旨在解决利用片材剥离装置(高压剪切力设备)批量高效制备**大面积、低缺陷石墨烯**,并防止机械碰撞造成石墨烯尺寸变小的技术问题。

* **D4** 直接公开了一种“纳米尺寸的石墨烯类材料的制造方法及其制造设备”,其技术方案同样是利用连续的高压微通道设备来连续化、规模化制造石墨烯材料前驱体并进行剥落,以解决实验水平无法量产的技术问题。

* **D3** 明确提及“利用物理剪切应力非破坏性地从石墨中剥离分离开单层石墨烯”,以解决现有技术超声碎裂导致石墨烯尺寸变小、片层产生缺陷的问题,其解决缺陷和期望获得大面积的技术出发点与目标专利如出一辙。

2. **技术效果的关联度**:

目标专利追求“大面积且均匀”的石墨烯;D3追求“大面积及低缺陷(대면적 및 저결함)”;D4追求具有“优于碳纳米管的高表面积和分散性”。三者在技术效果上具有极强的演进关系。

*注:D1 属于通用流体乳化机械领域,不涉及石墨烯化学制备;D2 虽然涉及微通道,但其技术实质上与 D4 互为同族/关联高度一致。因此 D4 和 D3 是最佳的侵占通道。*

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### 四、 未公开特征的交叉检索与请求方最薄弱特征分析

#### 1. 没有被最接近对比文件(D4/D3)公开的特征是否被其他对比文件公开?

**没有。**

核心区别特征——**技术特征E(方程式1:$y \ge (2.7 \times 10^{-5})x - (4.2 \times 10^{-5})$)**在D1、D2、D3、D4中**均未公开**。

* D1 仅定量公开了微细槽的宽度/深度为20~500微米,圆柱形等结构。

* D4 虽提及反应混合物以每秒数厘米至数米的速度移动,但其完全没有提及如何根据该速度调整出口壁面的间距 $y$,更未提及“碰撞压力需要控制在40巴以下”以保护大面积石墨烯不被二次研磨这一临界设计原理。

#### 2. 无效宣告请求方最薄弱的技术特征(即专利权人的“护城河”)

如果请求方要提起无效,**技术特征E(方程式1)是最薄弱、最难攻克的点**。

* **原因一(非显而易见性高)**:该方程式并非简单的线性外推,而是目标专利权人通过大量实验(如说明书实验例2)测定流体喷射速度与流体静压对石墨烯损伤硬度的数学建模。对比文件普遍关注微通道内部的“前段剪切力”,而忽略了“后端排料碰撞破坏”这一负面效果,目标专利属于提出了相反的技术教导(即需要拉大出口壁面距离以缓冲能量)。

* **原因二(具备突出的实质性特点和显著的进步)**:说明书通过示例1和示例2的比对直接证明,当满足该方程式调整出口间距后,剥离得到的石墨烯面积增大了约4倍。这种量化技术效果的巨大飞跃在专利审查和无效审理中通常会被认定为具有创造性。

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### 五、 进一步的检索策略建议

为了打破技术特征E的方程式壁垒,无效请求方应调整检索方向,采取以下进阶策略:

1. **针对“反向技术效果”进行检索(检索流体力学中避免剪切磨损的冲突设计)**:

目标专利方程式1背后的核心实质是**“利用自由射流(Free Jet)的能量衰减规律,使射流核心区或过渡段在撞击壁面时压力低于40巴”**。应跨领域检索高压水射流(Water Jet Processing)、超高压细胞破碎机(Cell Disrupter)、涂料高压雾化喷嘴等领域的文献。寻找是否存在在喷嘴出口“为避免流体携带物破损而限定喷嘴至靶板距离与流速关系”的公式。

2. **全面检索专利权人、发明人的学术论文(反向追溯实验数据公开)**:

该方程式的数据极有可能来源于韩国发明团队在2015年前后发表的公开发行物或学位论文。建议检索目标专利对应韩国申请(KR10-2015-0137055)的发明人名下所有关于 *“High-pressure homogenizer graphene exfoliated sheets impinging jet”* 的英文及韩文研究报告。很多时候,方程式的推导过程或特定系数会在学术论文中提前被非专利文献(NPL)实质公开。

3. **常规参数公知常识化论证(诉诸“常规实验选择”)**:

若无法直接检索到完全一致的公式,可尝试拆解方程式。D4已经公开了流速 $x$(每秒数米),而在高压泵及均质机领域,出口管道直径和腔体尺寸通常为毫米到厘米级(例如D1公开的0.5-1.5mm及数毫米范围)。将目标专利方程式1中的 $x$ 典型值(如10m/s-600m/s)代入后,算出的安全距离 $y$ 基本落在毫米级(如0.001m-0.050m)。据此可主张:将反应器出口壁面距离设置为常规的几毫米或几厘米,属于本领域技术人员为了容纳流体而进行的**常规尺寸选择**,该方程式只是对公知常规尺寸效果的后期数学归纳,不带来实质创造性。


未提交复审委

无效理由:专利法第二十二条

蒋 晓勇
@jxy

作为一名经验丰富的专利代理师,我将为您对目标专利的权利要求1进行深度解析,并结合对比文件D1至D4进行全方位的创造性与无效可行性分析。

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### 一、 目标专利说明书对权利要求1的合理解释

权利要求1的核心发明点在于通过**定量限定微通道后端与出口壁面之间的最小距离($y$)与流体排出速度($x$)的数学关系(方程式1)**,来解决传统片材剥离装置中剥离出的石墨烯因强烈撞击出口壁面而导致“自身研磨、粒度变小、无法制备大面积石墨烯”的技术缺陷。

* **技术特征C中的“均质化”与“剥离”:** 说明书第`[0008]`、`[0041]`段明确指出,片材剥离装置是通过高压使流体穿过微米级微通道,利用**强剪切力**对石墨碳层进行剥离。这里的“均质化”在制备石墨烯的语境下,实质上等同于石墨片层的剥离与分散。

* **技术特征E(方程式1)的物理实质:** 说明书第`[0043]`、`[0046]`、`[0047]`段指出,常用的操作压力为100~3000巴,流体行进速度极高。发明人通过实验确认,当石墨烯撞击出口壁面的**碰撞压力控制在40巴或更小**时,才不会发生石墨烯的自身碎裂研磨。方程式1是基于“碰撞压力 $\le$ 40巴”这一临界技术效果,经过实验数据拟合得出的装置结构参数(距离 $y$)与工艺参数(速度 $x$)的联合限定。

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### 二、 技术特征比对表

以下将权利要求1拆解为技术特征A~H,并与对比文件D1(US20120201738A1)、D2(EP2493812A1)、D3(US20120270108A1)、D4(JP2012227147A)的原文及出处进行精细比对。

> **注:** D1与D2为同族申请,正文文本完全一致;D3与D4为同族申请,正文及制造例完全一致。

权利要求1的技术特征对比文件D1 (US20120201738A1) / D2 (EP2493812A1) 的公开情况及原文出处对比文件D3 (US20120270108A1) / D4 (JP2012227147A) 的公开情况及原文出处
技术特征A<br>入口,片材供应到所述入口中实质公开。<br>D1/D2 [0010]段及[0056]段公开了微反应器由多个微通道模块组成,其中具有“a beginning”(前端/起点),其连接浆料供应单元(supplying unit)。根据机械常识,流体进料的起点即为入口。实质公开。<br>D3/D4 [0108]段(制造例1)公开了使用微流控机(micro fluidizer)对分散在乙醇中的膨胀石墨进行追加粉砕。微流控机作为定型量产设备,必然固有具备物料输入的入口。
技术特征B<br>高压泵,位于入口前端产生加压压力实质公开。<br>D1/D2 [0043]、[0048]段公开:“...supplied in a predetermined exact amount by a dosing pump directly connected to the beginning of the micro-channel”、“supplied in sufficient pressure... to cause turbulent flow”。公开了用泵提供高压使流体进入微通道。实质公开。<br>D3/D4 [0108]段公开使用 micro fluidizer。根据本领域技术常识,微流控机/微射流均质机高压动力源的核心部件即为高压增压泵(产生高达数百至数千巴的压力)。
技术特征C<br>微通道,位于入口后端,流体穿过被均质化实质公开。<br>D1/D2 [0010]段步4)及[0047]段公开:“...forcing the said graphite sulfuric slurry into a lengthy micro-channel...”、“Inner diameter of the micro-channel of... 1 μm to 1 mm is most preferable to promote reaction efficiency due to thorough mixing”。利用微通道实现高效率混合均质。实质公开。<br>D3/D4 [0108]段公开使用 micro fluidizer。微流控机内部的核心工作单元即为微通道(Interaction Chamber),物料在微通道内受到极高剪切和撞击从而被 ground(粉碎/均质)。
技术特征D<br>出口,位于所述微通道的后端毫无异议公开。<br>D1/D2 [0010]段步4)明确公开:“...a lengthy micro-channel having a beginning, a reacting portion and an outlet”。实质公开。<br>D3/D4 [0108]段公开使用 micro fluidizer。作为物料循环或收集的设备,微流控机必然固有具备微通道后端的物料出口。
技术特征E<br>微通道后端与出口壁面最小距离$y$与速度$x$满足方程式1未公开。<br>D1/D2 [0047]段仅提及流速为每秒数厘米至数米("several centimeters to several meters per second"),未提及出口壁面碰撞距离以及任何特定的定量关联方程式。未公开。<br>D3/D4 仅提及操作设备为微流控机,完全未公开微通道后端与出口壁面的具体空间距离 $y$、排出速度 $x$ 之间的数值关系或方程式1。
技术特征F<br>步骤1)将包含石墨的溶液供应到入口实质公开。<br>D1/D2 [0010]段步1)及[0043]段公开:“preparing graphite sulfuric slurry by mixing graphite flake with sulfuric acid”,并将其利用泵送入微通道起点。毫无异议公开。<br>D3/D4 [0108]段公开:“A product thus obtained [expanded graphite] was dispersed in ethanol... A mixture thus obtained was further ground by using a micro fluidizer”。明确公开了将石墨的乙醇分散液供应给设备。
技术特征G<br>步骤2)用高压泵施加压力使溶液通过微通道实质公开。<br>D1/D2 [0010]段步4)及[0048]段公开:利用计量泵施加足够的压力(sufficient pressure),强行将石墨硫酸浆料送入长微通道中通过。实质公开。<br>D3/D4 [0108]段公开:利用 micro fluidizer 对混合物实施高压微射流粉碎,使其强行通过内部微通道。
技术特征H<br>步骤3)从出口回收石墨烯分散体未公开(实质不同)。<br>D1/D2 [0010]段步4)-6)及[0059]段公开:通过微通道收集到的是石墨氧化物(graphitic oxide),后续还需经过步10)-12)的高温炉热冲击才能剥离为石墨烯。其微通道出口收集的不是石墨烯分散体。实质公开。<br>D3/D4 [0108]段公开:石墨乙醇分散液经微流控机粉碎后,过滤干燥得到“Crystalline carbon-based material powder”(结晶性炭素材料粉末)。[0052]-[0062]段以及图3A/3B证实,该材料是由2~250层碳原子叠层构成的“板状”纳米片(厚度约10nm),在广义上属于多层石墨烯/石墨烯纳米片分散体系。

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### 三、 最接近对比文件(CPA)的筛选与分析

在创造性评判中,**D3(或其同族D4)最适合作为本申请的最接近对比文件**。分析如下:

1. **从整体解决的技术问题看:**

* **目标专利**旨在解决如何通过**纯物理机械剪切法**(片材剥离装置/微通道)直接高效地剥离石墨,以制备大面积、低缺陷的石墨烯。

* **D3/D4** 同样关注利用**纯物理机械剥离法**制备高质量的石墨烯纳米片(板状结晶性碳材料)。其制造例1明确采用“膨胀石墨 + 乙醇溶剂”,通过“微流控机(Micro fluidizer)”的微通道产生强剪切力来剥离石墨。两者面对的物理剥离机制、技术领域、以及规避化学氧化缺陷的技术诉求完全一致。

* 相比之下,**D1/D2** 则是通过微通道技术在线运行**传统的Hummers化学氧化反应**(使用浓硫酸和高锰酸钾进行剧烈放热反应),其微通道的主要作用是强化传质传热、防止高锰酸钾爆炸,微通道出口产物是“氧化石墨”,而非直接剥离的石墨烯。因此D1/D2与目标专利的整体发明构思存在根本方向偏离。

2. **从技术效果看:**

* D3/D4 采用微流控机物理粉碎,直接获得了厚度仅约10nm的石墨烯片层(说明书第`[0110]`段),这与目标专利通过剪切力直接回收石墨烯分散体的技术效果直接对应。

**结论:** D3/D4 披露了最多的共有技术特征,且技术领域和发明构思最接近,应选为CPA。

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### 四、 弱点特征分析与检索策略

#### 1. 无效请求方最薄弱的技术特征(即本专利的坚固防线)

对于无效请求方而言,**最薄弱(最难攻破)的技术特征显然是:特征E(方程式1:$y \ge (2.7 \times 10^{-5})x - (4.2 \times 10^{-5})$)**。

* **无法被现有技术直接组合:** 无论是D3/D4(微流控机)还是D1/D2,均仅将微通道设备作为“黑盒”使用,关注的是宏观的工艺投入(如压力、流速、溶剂)。没有任何一份对比文件关注到“微通道出口流体由于速度过快,撞击对向壁面会对已剥离的二维片状石墨烯造成二次剪切破坏/研磨”这一隐蔽的微观物理现象。

* **无法被转动为常识公知:** 方程式1给出了精确的负相关线性边界关系,由特定压力(40巴)下的流体力学实验测绘所得。这属于本领域常规设计中不会轻易涉足的“装置腔体内部微观几何学优化”,不属于公知常识。

#### 2. 请求方的进一步检索策略

既然方程式1是最大障碍,建议无效请求方采取以下迂回和定向检索策略:

1. **转向微流控设备厂家的“核心交互腔/均质阀”专利检索:**

* 既然D3/D4提到了“Micro fluidizer”,此类设备的核心部件(如Microfluidics公司的Interaction Chamber,或者是高压均质机的槽阀、Z型/Y型腔体)通常有专门的设备结构改进专利。

* **检索方向:** 重点检索Microfluidics公司、Microfluidizer相关专利,关注其对“出口消能管(Auxiliary Processing Module, APM)”、“撞击壁(Impact face)”或者“出口腔体直径/对冲距离”的几何尺寸限定。寻找是否存在为了“减小流体对壁面的撞击磨损”或“降低颗粒在出口处的撞击粉碎比率”而限定距离与流速关系的优先权文献。

2. **扩大至其他二维片层材料(如云母、氮化硼、粘土)的高压剥离工艺检索:**

* 不仅局限于“石墨烯(graphene)”,这类片材剥离装置在剥离剥层云母片(Mica)或六方氮化硼(h-BN)时,也面临完全相同的物理课题(防止二维大片层被撞击粉碎)。检索这些领域的微通道优化,极有可能发现类似的距离限制公式,从而形成有力交叉引用。

3. **针对“临界碰撞压力”进行物理公式推导还原检索:**

* 目标专利第`[0046]`段泄露了天机:该方程式实质是由“碰撞压力 $\le$ 40巴”推导出来的。可以尝试直接检索流体力学或喷射加工领域中,关于“喷嘴出口射流速度($x$)与轴向撞击靶板距离($y$)对应的撞击停滞压力/轴向压力衰减”的经典经验公式。如果能在教科书或流体力学论文中找到该衰减公式,即可主张权利要求1的方程仅是经典流体力学公式在特定压力值下的常规数学变形,不具备创造性。


未提交复审委

无效理由:专利法第二十二条

蒋 晓勇
@jxy

作为一名经验丰富的专利代理师,我现针对目标专利(CN107921440B,一种使用片材剥离装置制备石墨烯的方法)的权利要求1,结合目标说明书、对比文件D1~D4的原文进行深度法律与技术分析。

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### 一、 目标专利权利要求解释与技术实质

目标专利的核心在于克服现有高压剪切式片材剥离装置在制备石墨烯时,因物料高速流出微通道强烈撞击出口壁面,导致已经剥离的大面积石墨烯片发生“二次研磨/粉碎”,从而降低大面积石墨烯产率的技术缺陷(说明书[0009]-[0013])。

其技术方案实质是通过**控制微通道后端出口处的物料流速 $x$(影响动能)与微通道后端至碰撞壁面的最小距离 $y$(提供缓冲减速空间)**,使其满足一个特定的经验线性公式:$y \geq (2.7 \times 10^{-5})x - (4.2 \times 10^{-5})$。

通过此公式限定,能够确保流体撞击出口壁面时的**碰撞压力控制在 40巴(bar)或更小**,从而在“施加剥离石墨所需的强剪切力”的同时,“不研磨石墨烯本身”,实现大面积、低缺陷石墨烯的高效制备(说明书[0040], [0046])。

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### 二、 对比文件公开特征分析(含公开号)

为了准确评估创造性,各对比文件(D1-D4)对权利要求1(特征A-H)的公开情况分析如下:

* **D1:KR1020130027768A(高压分散装置)**

* **技术实质**:公开了一种通过加压泵将陶瓷浆料等固体/液体原料压入包含“微型狭缝(마이크로 슬롯, Micro-slot)”的分散腔中,利用强剪切力进行均匀混合分散的装置(D1[0006], [0021], [0026])。

* **公开特征**:**毫无疑问公开了特征B、C、G**。其加压部4(含压力泵)位于入口前端产生高压(公开特征B、G);分散腔6内的微型狭缝52(10~50µm)即为微通道,物料穿过时受剪切力混合分散均质化(公开特征C)。其下乌 housing 20 两端设有入口22和出口24(对应特征A、D、F、H的通道壳体框架,但未提及处理“石墨”)。

* **实质未公开**:未公开处理“石墨/制备石墨烯”(特征F、H中关于石墨物料的限定);**完全未公开**微通道末端与碰撞壁面的距离 $y$ 与流速 $x$ 的数理关系式(特征E)。

* **D2:KR101264316B1(利用剪切应力制备单层还原氧化石墨烯分散液的方法及由此制备的单层还原氧化石墨烯分散液)**

* **技术实质**:公开了将氧化石墨分散在溶剂中,使用**均质机(호모게나이저)或高压均质机(고압균질기)**向其施加物理剪切应力,使氧化石墨剥离并分散,形成高品质、大面积、低缺陷的单层氧化石墨烯,随后湿法还原(D2[0013], [0027], [0028])。

* **公开特征**:**实质公开了方法类特征F、G、H**。D2明确公开了利用“高压均质机(high pressure homogenizer)”产生的物理剪切力剥离石墨类物质(氧化石墨)并回收石墨烯(氧化石墨烯还原物)分散液的过程(D2[0027])。高压均质机内部天然具备入口、高压泵、微通道(狭缝)和出口(实质公开特征A、B、C、D的基本架构)。

* **实质未公开**:未公开特征E($x$ 与 $y$ 的方程式1)。D2仅从工艺参数角度提及了普通均质机的转速(rpm)与处理时间(D2[0036]),完全未涉及高压均质机微通道末端出口处的几何结构优化及动态减速控压设计。

* **D3:KR101337970B1(纳米级石墨烯结构物质的制造方法及其制造装置)**

* **技术实质**:公开了一种采用连续微通道反应器制备氧化石墨及石墨烯的方法。将石墨与黄酸混合的石墨浆料输入具有微通道的微通道部,并引入过망간산염连续反应(D3[0011])。

* **公开特征**:**部分公开了方法及装置框架**。公开了将含石墨的浆料(溶液)通过泵连续定量供给至微通道部中(实质公开特征A、B、C、F、G的反应通道部分)。

* **实质未公开**:其微通道主要用于化学连续流反应,而非纯物理机械高压剪切剥离。未公开特征E的几何与速度约束公式。

* **D4:WO2014097234A2(带有流向逆转的均质化工艺及装置)**

* **技术实质**:公开了一种流体高压均质化装置,流体通过高压泵进入微型通道(狭缝),在出口处设计了让流体撞击碰撞板或形成流向逆转(Flow Reversal)的结构,用以粉碎颗粒。

* **公开特征**:**实质公开了装置结构A、B、C、D**。其高压泵、微米级狭缝通道、出口以及出口处的“碰撞壁面”均有体现,且属于同类高压均质粉碎剥离设备。

* **实质未公开**:D4的撞击设计**恰恰是为了“增强撞击力”以达到粉碎颗粒的目的**(与目标专利“减小碰撞能量、防止研磨”的非导向相反);未公开针对石墨烯制备的特征E(方程式1)。

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### 三、 特征比对表格

下表将目标专利权利要求1的技术特征与各对比文件进行细致比对(“√”表示完全公开或实质公开,“×”表示未公开):

权利要求1的技术特征D1 (KR27768A)D2 (KR1264316B1)D3 (KR1337970B1)D4 (WO97234A2)结果分析/最接近对比文件原文出处
特征A:片材剥离装置包括:入口,片材供应到所述入口中√√√√D1[0014]、D4均公开了流体/原料输入口。D2[0027]高压均质机自带入口。
特征B:高压泵,位于入口前端,产生用于对片材加压的压力√√√√D1[0026]“加压部4(含压力泵)”;D2[0027]“高压均质机”。
特征C:微通道,位于入口后端,片材通过高压泵产生的压力穿过微通道,由此片材被均质化√√√√D1[0044]“10至50㎛单面的微型狭缝52”;D2[0027]均质机微通道;D4微型狭缝。
特征D:出口,位于微通道的后端√√√√D1[0014]“托출구24”;D4均质机出口。
特征E:微通道后端与碰撞出口壁面最小距离 $y$ 与流速 $x$ 满足:$y \geq (2.7 \times 10^{-5})x - (4.2 \times 10^{-5})$××××所有对比文件均未公开此方程式,亦未给出控压≤40巴的改进启示。
特征F:方法步骤1)将包含石墨的溶液供应到入口×√√×D2[0013],[0023]“将氧化石墨플레이크(石墨片)分在溶剂中制备分溶液”。
特征G:2)用高压泵对入口施加压力以使包含石墨的溶液通过微通道√√√×D2[0027]“利用高压均质机施加物理剪切应力进行剥离”。D1仅公开通过陶瓷浆料。
特征H:3)从出口回收石墨烯分散体×√√×D2[0013],[0031]“在分溶液内形成单层氧化石墨烯并回收/还原”。

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### 四、 最接近对比文件(D1/D2)的选择与创造性整体分析

在创造性分析中,本案适合选择 **D2(KR101264316B1)** 或 **D1(KR1020130027768A)** 作为最接近的对比文件(最接近对比文件可以有多个):

#### 1. 最接近对比文件:D2(KR101264316B1)——从技术领域和技术问题角度

* **技术领域与解决的问题最接近**:D2同样属于**利用高压均质机产生的剪切力来物理剥离石墨、制备高品质单层大面积石墨烯/氧化石墨烯**的领域(D2[0012], [0027])。其面对的课题也是如何克服传统超音波粉碎造成的大量结构缺陷,利用物理剪切力的“非破坏性”来分离出大面积石墨烯(D2[0028])。

* **区别技术特征**:目标专利权利要求1相对于D2的区别特征在于**特征E**,即定量限定了微通道出口距离 $y$ 与流速 $x$ 的数理方程式1,用以将碰撞压力限制在 40巴以下。

* **技术效果与创造性评述**:D2虽然提出了利用高压均质机的剪切力实现“非破坏性”剥离,但其并未意识到流体流出微通道后**撞击出口壁面所造成的二次破坏(研磨)问题**。目标专利通过特征E,在不损失剥离剪切力的前提下,大幅削弱了出口撞击能量,使得石墨烯尺寸在多次循环中不仅没有减小,反而由于有效剥离而使大面积石墨烯的产率提高了数倍(说明书[0009], [0069])。由于特征E的量化关系在D2及整个领域中都未被提及,且带来了显著改善石墨烯大面积完整性的有益技术效果,因此本方法相对于D2具备突出的实质性特点和显著的进步,符合创造性要求。

#### 2. 最接近对比文件:D1(KR1020130027768A)——从装置结构角度

* **结构和物理机理最接近**:D1公开了一种标准化的高压分散装置,其微通道(微型狭缝 52)以及通过高压产生剪切力均质化流体的物理过程与目标专利的剥离装置完全一致(D1[0006], [0044])。

* **区别技术特征**:区别在于(1)物料和工艺不同(特征F、H:D1用于陶瓷浆料MLCC,本案用于石墨/石墨烯);(2)特征E(方程式1)。

* **创造性评述**:虽然将高压剪切分散机用于石墨烯剥离属于本领域的常规选择(如D2所述),但D1的装置设计导向是“通过微型狭缝的高速流体运动来增进混合”(D1[0056]),其并未考虑、更未量化出口碰撞板距离对片状敏感纳米材料(石墨烯)晶格完整性的影响。目标专利通过特征E对D1类装置的出口几何构型进行了非显而易见的重新设计,取得了意想不到的技术效果。

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### 五、 诉讼/无效请求阶段对于请求方而言最薄弱的技术特征

若作为无效宣告请求方尝试去无效本目标专利,**最薄弱(即最难攻破、目标专利最稳固)的技术特征是:特征E(方程式1:$y \geq (2.7 \times 10^{-5})x - (4.2 \times 10^{-5})$)**。

* **薄弱原因(对请求方而言)**:

1. **现有技术无任何参数暗示**:无论是D1-D4,还是常规的高压均质机商业规格,出口腔体(Out-take chamber)的直径 $y$ 通常是固定死或随机设计的(例如D1示例中的标准件),没有任何一份对比文件探讨过“微通道出口流速”与“到碰撞板的最小距离”之间的线性依存关系。

2. **技术效果具备突出的对比数据支撑**:目标专利说明书在实验例1和图2、图3中给出了极其明确的定量反例。示例1(未满足方程,碰撞距离小,石墨烯被研磨变小)与示例2(扩大距离满足方程,面积增大4倍)形成了严密的物理因果闭环。

3. **成功规避了常规技术的相反教导**:如D4等传统高压均质粉碎文献,其技术发展导向通常是**缩小 $y$ 或设置特定的碰撞石(Impact ring)以增强碰撞粉碎效果**。目标专利反其道而行之,利用大空间减速实现“高剪切剥离 + 低能量碰撞”的精准组合,这在法律上构成了“反向技术偏见”或“非显而易见的改动”。因此,请求方极难通过常规的“公知常识”或“简单拼凑”来否定特征E的创造性。

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### 六、 针对该薄弱特征的进一步检索策略

为了攻破上述最薄弱的**特征E(方程式1)**,建议请求方放弃传统仅针对“石墨烯制备”或通用“高压均质机”的宽泛检索,转向以下精准的**深层检索策略**:

1. **关键词扩展与交叉检索**:

* **核心物理量**:不要只搜 $x, y$。应锁定该方程背后的物理实质——“流体排出速度(Discharge velocity / Jet speed)”、“碰撞压力 / 冲击力(Impact pressure / Collision force)控制在 $\leq$ 40巴 / $\leq$ 4 MPa”。

* **设备构件专有名词**:检索“高压流体细胞破碎仪(Cell disruptor)”、“微射流均质机(Microfluidizer)”的“交互腔(Interaction Chamber / Y-type / Z-type)”、“出口腔直径(Exit chamber diameter)”、“碰撞距离(Distance to impact wall)”。

* **材料交叉领域**:高长径比、不耐碰撞的二维片状材料具有共性。应跨界检索“碳纳米管分选(CNT detangling)”、“二硫化钼(MoS2)剥离”、“剥离纳米片(Exfoliated nanosheets)”的高压流体设备改良专利。

2. **专门针对“反向控压减速”设备的检索(重点方向)**:

* 寻找在2015年9月25日(优先权日)之前,是否有高压微射流厂商(如Microfluidics公司、Bee International公司)为了防止“生物大分子断裂(DNA剪切破坏)”或“脂质体破裂(Liposome disruption)”而公开发表的**设备结构专利或技术白皮书**。生物制药领域为了防止蛋白质变性或脂质体二次粉碎,常有专门针对出口“减速缓冲(Deceleration zone)”的几何设计,其中极可能隐蔽地公开了类似的流速与阻尼距离计算公式。

3. **利用数理公式变形或相似图形检索**:

* 目标专利图3的斜线是由特定流体力学模拟(CFD)推导出的临界界限。可以利用 Google Patents 图像检索功能,针对高压流体动力学论文中关于“喷流撞击(Jet impinging)压力分布”的图表进行筛查。只要在先文献中公开了类似的CFD边界条件推导图表(即使没有直接写出 $y \geq ax - b$,但图表中曲线或直线的临界安全区与此重合),即可作为破坏其创造性的强有力证据。


未提交复审委

无效理由:专利法第二十二条

蒋 晓勇
@jxy

尊敬的专利代理师及案件团队:

针对目标专利 **CN107921440B(“包括优化出口的片材剥离装置/使用其制备石墨烯的方法”)** 的权利要求1,结合说明书的优化设计逻辑,以及四份关键对比文件(D1至D4),我为您撰写了这份详尽、严密的专利无效/创造性分析报告。

本分析完全基于2026年的前沿审查标准,并严格比对对比文件的具体原文,以特征表、证据定位、最接近对比文件筛选及最薄弱环节诊断,为您提供最具杀伤力的诉讼与检索方案。

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## 一、 权利要求1的代理师视角解读与拆解

在解读权利要求1时,我们需要紧密结合目标专利说明书的**技术实质**。说明书指出,传统的片材剥离(高压均质)装置存在致命缺陷:**高压排出的流体强烈撞击出口壁面,导致剥离出的石墨烯被研磨、粒径减小、缺陷增加,无法获得大面积石墨烯**(说明书\[0009\]、\[0039\])。

为此,目标专利的核心发明点在于:通过对出口壁面距离 $y$ 和排出速度 $x$ 进行精密的公式化限定(满足 $y \ge (2.7 \times 10^{-5})x - (4.2 \times 10^{-5})$),使得剥离后的石墨烯撞击出口壁面时的碰撞压力控制在 **40巴或更低**,从而“在不研磨石墨烯本身的情况下提高大面积石墨烯的制备效率”(说明书\[0025\]、\[0046\])。

我们将权利要求1拆解为以下8个具体技术特征:

* **特征A(前序部分)**:一种使用片材剥离装置制备石墨烯的方法,所述片材剥离装置包括:入口,片材供应到所述入口中;

* **特征B**:高压泵,位于所述入口的前端,并产生用于对所述片材加压的压力;

* **特征C**:微通道,位于所述入口的后端,所述片材通过所述高压泵产生的压力穿过所述微通道,由此所述片材被均质化;

* **特征D**:出口,位于所述微通道的后端;

* **特征E(核心限定)**:其中,所述微通道的所述后端与从所述微通道的所述后端排出的所述片材所碰撞的出口壁面之间的最小距离($y$,单位m)以及所述微通道的所述后端处的所述片材的速度($x$,单位m/s)满足以下方程式1:$y \ge (2.7 \times 10^{-5})x - (4.2 \times 10^{-5})$;

* **特征F(步骤1)**:所述方法包括以下步骤:1)将包含石墨的溶液供应到所述入口;

* **特征G(步骤2)**:2)用高压泵对所述入口施加压力以使包含石墨的所述溶液通过所述微通道;

* **特征H(步骤3)**:3)从所述出口回收石墨烯分散体。

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## 二、 对比文件技术特征比对表

以下将4份对比文件与目标专利权利要求1进行精细化、全原文的比对。

* **D1**: JP2014118315A (Flaky graphite production device...)

* **D2**: CN102471068B (纳米尺寸的石墨烯类材料的制造方法及其制造设备)

* **D3**: KR101455040B1 (초고압 균질기를 이용한 연속식 금속산화물 나노입자의 제조 장치...)

* **D4**: JP5649979B2 (黒鉛のナノプレートレットおよび組成物)

### 权利要求1与各对比文件特征比对及原文出处表

权利要求1的技术特征D1 (JP2014118315A)D2 (CN102471068B)D3 (KR101455040B1)D4 (JP5649979B2)
特征A<br>片材剥离装置包括:入口,片材供应到所述入口中公开<br>原料槽(1)连接有黑铅供给源(21)及流体供给源(22)。<br>出处:\[2\]第4-5段。实质公开<br>预混合器(7)使由液体计量泵(4b)供给的硫酸和由粉末计量泵(3b)供给的石墨片混合进入微通道(20)开端部。<br>出处:\[0059\]-\[0060\]。公开<br>前驱体供给坦克(100)、沉淀剂供给坦克(200)以及第一、第二配管连通混合阀(300)。<br>出处:\[0029\]-\[0031\]。未公开/未提及装置细节<br>仅提及超声波处理、湿润粉碎和控制空化剥离。<br>出处:\[0026\]-\[0027\]。
特征B<br>高压泵,位于入口前端产生加压压力公开<br>连接流路(23)中连接有泵(8),用以将分散液搬送至第一流路(2A)。<br>出处:\[2\]第6段。实质公开<br>通过与微通道开端部直接连接的计量泵以精确量/足够压力提供石墨硫酸浆。<br>出处:\[0045\]、\[0050\]。公开<br>高压均质机(400)包括压力泵(420),对混合液施加200~3000巴的预设压力。<br>出处:\[0011\]-\[0012\]。未公开/未提及装置细节
特征C<br>微通道,位于入口后端,片材高压穿过被均质化公开/实质公开<br>第一流路(2A)下端连接加热部(2),通入流路,在150℃以上及5MPa以上高温高压下剥离。<br>出处:\[0010\]、\[2\]第9段。公开<br>强制石墨浆进入具有开端、反应部和出口的超长微通道(20),内径1μm~1mm。<br>出处:\[0021\]、\[0049\]。公开<br>微孔喷嘴室(430)由渐窄的第一文丘里管(431)、弯曲管道(433)和渐宽的第二文丘里管组成,使物料受到高能均质。<br>出处:\[0012\]、\[0048\]。实质公开<br>湿润粉碎使用含有破碎介质的Dyno-Mill等微孔研磨腔体。<br>出处:\[0121\]-\[0122\]。
特征D<br>出口,位于微通道的后端公开<br>在冷却分离槽(3)下游侧连取出流路(29)。<br>出处:\[0010\]、\[2\]第11段。公开<br>超长的微通道具有出口且排出反应混合物。<br>出处:\[0021\]、\[0051\]、\[0059\]。公开<br>排出部(460)与第二文丘里管排出端由第四配管(40)连接。<br>出处:\[0012\]、\[0053\]。未公开
特征E<br>最小距离 $y$ 与速度 $x$ 满足方程式1未公开未公开未公开未公开
特征F<br>步骤1:将包含石墨的溶液供应到入口公开<br>原料槽(1)中搅拌器将黑铅和第一流体混练,得到黑铅均匀分散的液体并送入流路。<br>出处:\[2\]第5段、第14段。公开<br>在预混合器(7)中将硫酸与石墨片混合制备石墨硫酸浆,强制进入微通道开端。<br>出处:\[0060\]。等同公开<br>混合液中虽为金属盐(如KMnO4等),但也公开了制备前驱体/沉淀剂混合液泵入。<br>出处:\[0016\]、\[0020\]。实质公开<br>将干燥的等离子体膨胀石墨投入至矿油或水与分散剂组成的溶液中。<br>出处:\[0123\]、\[0131\]。
特征G<br>步骤2:用高压泵对入口施加压力使溶液穿过微通道公开<br>驱动泵(8),高压(5~100MPa)将分散液搬送穿过加热部流路。<br>出处:\[2\]第6段、第18段。公开<br>计量泵将石墨浆以高压强制送入微反应器超长微通道中反应。<br>出处:\[0021\]、\[0050\]。公开<br>用压力泵(420)在200~3000bar(即20~300MPa)压力下使混合物高速通过均质室。<br>出处:\[0011\]、\[0012\]。实质公开<br>将石墨分散液在泵送下通过Dyno-Mill(湿润粉碎)或高剪切空化装置进行剥离。<br>出处:\[0121\]-\[0122\]。
特征H<br>步骤3:从出口回收石墨烯分散体等同公开<br>回收“薄片化黑铅”(薄片化黑铅定义为数十层以下的石墨烯)。<br>出处:\[2\]第1段、第22段。等同公开<br>排出反应物,进行洗涤、干燥及热冲击膨胀最终收集得到纳米尺寸石墨烯类材料。<br>出处:\[0023\]、\[0051\]。等同公开<br>排出并利用回收罐回收“纳米金属氧化物”,非石墨烯。<br>出处:\[0041\]、\[0053\]。等同公开<br>回收剥离后的石墨纳米片(厚度0.34~50nm,即单层至多层石墨烯)。<br>出处:\[0026\]、\[0132\]。

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## 三、 最接近对比文件(D1/D2/D3/D4)的定位与分析

在创造性(无效)抗辩中,选择“最接近的对比文件”必须基于**技术领域最相关**、**整体解决的技术问题最类似**以及**公开的技术特征最多**原则。

我们对四份对比文件进行深度筛选:

### 1. D1 (JP2014118315A) —— **最适合作为最接近对比文件(第一选择)**

* **技术领域与解决的技术问题**:D1 属于利用物理/亚临界流体剥离石墨制备“薄片化黑铅(即数十层以下石墨烯)”的装备及方法。它与目标专利同样旨在**不破坏石墨烯本身结构(避免现有化学法强氧化破坏晶格,D1原文\[0006\]-\[0007\])的前提下,实现大批量、稳定、低损伤的石墨烯剥离。**

* **特征覆盖度**:D1 完整公开了特征 A、B、C、D、F、G,并等同公开了特征 H(回收剥离的薄片化黑铅)。D1 与目标专利相比,仅缺少特征 E(出口处的特定公式限定 $y$ 与 $x$)。

* **创造性逻辑**:以 D1 为最接近对比文件,目标专利的实际解决技术问题被缩窄为:“如何避免高压均质排出时剥离物料对出口壁面的撞击碎裂”。

### 2. D2 (CN102471068B) —— **最适合作为最接近对比文件(第二选择)**

* **技术领域与解决的技术问题**:D2 同样是利用“微通道反应器”和高压计量泵连续生产石墨烯的中间体(石墨氧化物)再剥离的方法。其面临的直接技术问题是“传统分批法效率低下、且高浓度硫酸/高锰酸钾在均质/混合时易局部过热导致爆炸”(D2原文\[0007\]、\[0048\]-\[0049\])。它通过微通道的多级温度控制解决此安全与效率问题。

* **特征覆盖度**:D2 公开了微通道均质剥离的全部方法特征(特征A、B、C、D、F、G、H)。

* **创造性逻辑**:D2 证明了在石墨烯制造领域,利用高压泵驱动溶液穿过微通道是行业普遍采用的技术手段,从而使特征 A、B、C、D、F、G、H 失去新颖性,焦点完全集中于特征 E。

### 3. D3 (KR101455040B1) —— **不适合作为最接近对比文件(仅可作结合文件)**

* D3 的技术领域是“生产金属氧化物纳米颗粒”(如 Fe3O4, CeO2 等,见 D3原文\[0001\]),而非石墨烯。虽然其使用了完全相同的“超高压均质机(包含高压泵、微通道/微孔喷嘴室,压力范围 200~3000bar)”(D3原文\[0011\]-\[0012\]),但在创造性分析中,因其技术领域偏离较大,且解决的是“金属离子通过超高压解离OH自由基进行原位氧化反应”的问题,其在发明点高度相关的创造性分析中通常仅作为“证明高压泵与微通道均质参数属于公知常识/机械等同”的结合文件。

### 4. D4 (JP5649979B2) —— **不适合作为最接近对比文件(仅可作结合文件)**

* D4 虽涉及石墨烯(纳米石墨片)的制备,但其重点在于“先通过热等离子体对插层石墨实施极速热冲击,再通过湿法粉碎/剪切剥离”(D4原文\[0026\])。它没有具体公开高压泵与微通道的机械结构及流体碰撞参数,因此无法作为最接近对比文件。

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## 四、 未被最接近对比文件公开特征的结合分析

如前所述,**特征E**(方程式 $y \ge (2.7 \times 10^{-5})x - (4.2 \times 10^{-5})$)**在 D1、D2、D3、D4 中均未被显性公开(即未直接给出该方程式)。**

那么,在进行无效宣告请求时,请求人应如何论证该特征不具备创造性?我们可以从以下路径进行多源文件结合及公知常识抗辩:

### 1. D3 (KR101455040B1) 的“结构等同与隐性公开”结合

* **结构与原理等同**:D3 的“微孔喷嘴室(430)”原文中公开了“渐窄的第一文丘里管(431)”、“弯曲管道(433)”以及“渐宽的第二文丘里管(432)”(D3原文\[0012\])。这一超高压均质腔的经典设计,本质上也是**利用物料流速突变,以及控制流体与均质腔内弯曲管道壁面(即出口壁面)的距离来降低破坏性撞击,或利用撞击增强能量**。

* **参数域重合**:D3 明确公开了“弯曲部(即均质微通道)的直径为 60~500 $\mu m$”(D3原文\[0014\]),压力为 200~3000bar(D3原文\[0011\])。目标专利示例1中的微通道(宽 320 $\mu m$,高 100 $\mu m$)和操作压力(730巴)完全落入了 D3 的常规操作参数区间。本领域技术人员在此参数区间内进行流体动力学常规测算(如利用 Fluent 软件计算壁面距离与流速以避免管壁磨损),即可不费创造性地得出该特定公式范围。

### 2. 公知常识:高压均质阀(Homogenizer Valve)设计规范结合

* 在流体机械及高压均质机制造领域,**限制流体喷射出喷嘴后撞击冲击环(Impact Ring,即出口壁面)的速度和距离,以减少壁面空化剥蚀(Erosion)并保护物料晶体不被过度粉碎,是本领域的公知常识。**

* 对于微通道后端(即喷嘴出口)的流体喷射速度 $x$(通常在 100~300 m/s 之间)以及为了消能所需的壁面距离 $y$,本领域技术人员可以根据常规的流体阻力公式、剪切应力公式进行有限次常规实验或流体计算,目标专利的方程式 1 仅是对该常规优化过程进行公式化归纳得出的数据线,属于**“通过常规实验手段进行的参数选择”,不具有突出的实质性特点和显著的进步。**

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## 五、 对请求方(无效宣告人)而言最薄弱的技术特征

在无效宣告请求中,对于请求方而言,**最难攻克、技术抗辩最薄弱的特征是特征 E。**

> **最薄弱特征:特征 E(方程式1的公式限定:$y \ge (2.7 \times 10^{-5})x - (4.2 \times 10^{-5})$)**

### 薄弱原因剖析(专利所有人的防御壁垒):

1. **数值和公式的非显性**:在所有已知的石墨烯剥离对比文件中,虽然有提到控制高压泵流速和均质腔尺寸,但没有任何一篇文献公开了如此具体的 **壁面碰撞最小距离 $y$ 与 排出流速 $x$ 的一阶线性不等式关系**。

2. **技术效果的突变(“40巴”安全碰撞临界点)**:目标专利在说明书\[0046\]-\[0050\]中,通过示例1($y = 1.5mm$ 导致石墨烯严重粉碎,面积减小)与示例2($y = 15mm$ 放大10倍后,剥离出的石墨烯尺寸增大2倍、面积增大4倍,见说明书\[0069\])的**对比实验**,以及图3的数据散点图,证明了当满足该公式时,碰撞压力恰好被限制在 **40巴或更低**,从而产生“防止石墨烯被研磨、保持大面积”的意料不到的技术效果。

3. **审查指南倾向**:根据现行专利审查指南,对于含有具体计算公式或不等式限制、且提供了充分对比实验证明突变技术效果的特征,如果请求人无法提供“给出了将该两参数进行特定不等式关联以解决碰撞损伤技术启示”的直接证据,极易被合议组认定为具有创造性。

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## 六、 针对该薄弱特征的进一步检索策略

为了在无效宣告中彻底击碎特征 E 的创造性壁垒,必须改变传统的“石墨烯制备”检索思路,建议采取以下**跨界检索与深层检索策略**:

### 1. 跨技术领域检索(跨向“流体消能”与“均质机硬件设计”)

* **检索思路**:目标专利的公式本质上是解决**“高压喷射流体撞击壁面时,如何通过控制距离以衰减碰撞能量/压力”**的物理力学问题。这一问题在石墨烯领域之前就已经在其他领域被彻底研究过。

* **目标领域**:

* **高压均质阀/均质腔结构设计(B01F 33/00, B01F 25/00)**:检索高压均质机(如 Microfluidics 公司的微射流均质阀专利),重点寻找其为了“减小均质腔壁面磨损(Erosion reduction)”或“防止生物大分子/细胞被撞击破碎(Cell disruption prevention)”而对冲击环(Impact Ring)距离与射流速度进行计算的公式。

* **高压水射流切割/消能(B26F 3/00)**:检索高压水射流中,喷嘴至靶板距离(靶距/Standoff distance $y$)与喷嘴出口速度($x$)的射流消能公式。

* **关键词检索式建议**:

* `("均质阀" OR "均质腔" OR "均质机" OR "微射流" OR "homogenizer valve" OR "interaction chamber" OR "microfluidizer") AND ("碰撞" OR "撞击" OR "壁" OR "冲击环" OR "impact ring" OR "wall distance" OR "standoff distance" OR "erosion") AND ("速度" OR "流速" OR "velocity" OR "flow rate")`

### 2. 经典流体力学教科书与博士论文检索

* **检索思路**:很多线性不等式公式是基于成熟的射流消能经验公式(如自由射流、淹没射流的轴向速度衰减规律)演变而来。

* **目标资源**:检索高压射流、多相流领域的经典博士论文或教科书。证明:在高压射流中,射流中心线速度 $u_m$ 随距离 $s$ 的衰减公式(例如经典射流公式 $u_m/u_0 = c \cdot d/s$)是本领域的通用公知常识,目标专利的等式 1 仅是该经典公式在特定介质下的特例变形。

### 3. 外国专利局(如美国、日本、德国)的非专利文献(NPL)检索

* 重点检索高压均质机巨头(如 **Microfluidics**, **APV/SPX**, **GEA Niro Soavi**)在 2015 年(目标专利优先权日)之前发表的技术白皮书、行业标准或产品设计手册。这些手册中经常会直接给出高压微通道(如 Y型、Z型 均质腔)的内部壁面距离标准计算表。

通过上述“跨界硬件检索”和“流体消能公式追源”,我们极大概率能检索到一份直接公开了“排出速度与消能距离对应关系”的流体机械对比文件,从而与 D1 或 D2 结合,彻底推翻目标专利的创造性。


未提交复审委

无效理由:专利法第二十二条

蒋 晓勇
@jxy

作为一名经验丰富的专利代理师,我将为您对该目标专利(CN107921440B)的权利要求1进行深度解析,并结合四份对比文件(D1~D4)进行详尽的侵权/无效技术特征比对与创造性分析。

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### 一、 目标专利权利要求1的边界与技术原理解析

根据目标专利说明书第`[0008]-[0010]`、`[0039]`及`[0043]-[0046]`段的记载,本发明的核心技术方案在于解决**高压剥离石墨过程中,剥离出的石墨烯容易在出口处因强烈撞击出口壁面而造成二次粉碎(研磨减小粒径),从而无法获得大面积石墨烯**的技术问题。

其技术原理是通过控制**微通道后端到出口壁面的最小距离 $y$(减速/缓冲空间)**与**微通道出口流体速度 $x$**,使其满足特定的线性不等式关系(方程式1),以确保石墨烯流体撞击出口壁面的碰撞压力控制在 **40巴(bar)或更小**。在此压力下,石墨烯仅发生收集而不发生破坏性研磨,从而保证了大面积和均匀的粒径。

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### 二、 对比文件技术特征比对分析(毫无异议公开 vs 实质公开)

针对权利要求1分解出的技术特征 A 至 H,现结合四份对比文件的原文出处进行逐一比对。

#### 1. 特征比对表格

权利要求1的技术特征D1 (US8968695B2)D2 (KR101499530B1)D3 (US20150158729A1)D4 (WO2015099378A1)
特征A:片材剥离装置包括:入口,片材供应到入口中实质公开<br>(公开了微反应器的前端入口,用于引入石墨浆料)毫无异议公开<br>(明确公开了“시료 주입구(样品注入口)”,天然高分子溶液由此进入)实质公开<br>(公开了高压均质机具有供应悬浮液的输入端)毫无异议公开<br>(明确公开了高压均质机具有“유입부(流入部)”,用于引入石墨分散液)
特征B:高压泵,位于入口前端,产生用于加压的压力实质公开<br>(公开了使用“dosing pump(计量泵)”以充足的压力和速度将浆料泵入)毫无异议公开<br>(明确公开了“압력펌프(压力泵)”,可对流体施加100~2000 bar的超高压)实质公开<br>(公开了施加大于5000 psi机械剪切力的高压均质机泵体)实质公开<br>(明确公开了高压均质机中施加“100 내지 3000 bar의 고압(100至3000巴的高压)”)
特征C:微通道,位于入口后端,片材通过高压泵压力穿过并被均质化毫无异议公开<br>(明确公开了“lengthy micro-channel(长微通道)”,内径1μm-1mm,物料流速达每秒数米)毫无异议公开<br>(明确公开了“노즐을 포함하는 저분자화 챔버(包含带有单孔直角喷嘴的低分子化腔室)”,即微通道结构)实质公开<br>(公开了利用高压均质机内部的微通道进行高剪切力剥离均质)毫无异议公开<br>(明确公开了“마이크로미터 스케일의 직경을 갖는 미세 유로(具有微米级直径的微流道)”,即微通道)
特征D:出口,位于微通道的后端毫无异议公开<br>(明确公开了微通道具有“an outlet(一个出口)”)毫无异议公开<br>(明确公开了“배출구(排出口)”,位于腔室后端)实质公开<br>(均质机必然具备的流体排出端)毫无异议公开<br>(明确公开了“박리 결과물의 유출부(剥离产物的流出部)”)
特征E:关键几何与速度参数满足方程式1:$y \ge (2.7\times 10^{-5})x - (4.2\times 10^{-5})$未公开未公开<br>(虽然提及直角结构,但未给出该量化算式及限位关系)未公开未公开
特征F:方法步骤1)将包含石墨的溶液供应到入口实质公开<br>(向通道引入由石墨鳞片和浓硫酸混合而成的“graphite sulfuric slurry”)未公开<br>(其处理的对象是天然高分子“천연고분자”,如壳聚糖、葡聚糖)毫无异议公开<br>(明确公开将纳米石墨片悬浮在水或有机溶剂的液体介质中进行机械剥离)毫无异议公开<br>(明确公开将鳞片石墨或其衍生物与分散剂混合的水/极性有机溶剂分散液提供至流入部)
特征G:步骤2)用高压泵对入口施加压力使石墨溶液通过微通道实质公开<br>(通过计量泵加压使石墨硫酸浆料通过长微通道反应器)实质公开<br>(利用压力泵加压通过腔室,但处理对象非石墨)实质公开<br>(通过施加大于5000 psi的机械剪切力使其通过高压均质机内部通道)毫无异议公开<br>(明确公开施加100至3000 bar的高压,使分散液通过微米级微流道)
特征H:步骤3)从出口回收石墨烯分散体实质公开<br>(其在微通道中进行的是石墨氧化反应,出口流出物经还原后最终转化为石墨烯材料)未公开<br>(出口回收的是低分子化的天然高分子粉末或溶液)毫无异议公开<br>(明确公开经过机械剥离流出后,获得纳米石墨烯悬浮液/分散液)毫无异议公开<br>(明确公开经过高压流道剥离后,从流出部获得纳米级石墨烯片分散液)

#### 2. 对比文件原文详细出处与具体比对分析

* **D1:US8968695B2**

* **技术领域与方法公开**:第`[0010]-[0014]`段公开了一种连续制备氧化石墨的方法,其包括将石墨硫酸浆料(graphite sulfuric slurry)注入具有起点和出口的长微通道(lengthy micro-channel)中(**实质公开特征A、C、D、F**)。第`[0043]`段公开了该浆料是通过计量泵(dosing pump)直接相连并以充足的压力和流速输入(**实质公开特征B、G**)。第`[0047]`段明确其微通道内径为1μm至1mm。

* **技术实质差异**:D1在微通道中进行的是**化学氧化反应**(加入浓硫酸和高锰酸钾),从出口流出的是氧化石墨(graphitic oxide),后续需通过第`[0050]`段的垂直流化床进行热冲击剥离才得到石墨烯(**实质公开特征H**)。D1并未意识到物理碰撞对石墨烯形态的破坏,更未公开**特征E**的方程式1。

* **D2:KR101499530B1**

* **架构公开**:第`[0001]`、`[0013]`段明确公开了一种超高压均质机设备,包括“시료 주입구(样品注入口)”、“압력펌프(压力泵)”、“노즐을 포함하는 저분자화 챔버(包含喷嘴的低分子化腔室)”、“열교환기(热交换器)”和“배출구(排出口)”(**毫无异议公开特征A、B、C、D**)。第`[0015]`段和图2公开了该腔室内部喷嘴具有直角折弯结构(직각으로 꺾인 구조),流体在内部产生剪切、空化和碰撞。第`[0027]`段公开了压力为100~2000 bar,特征再循环2~20次(**实质公开特征G**)。

* **技术实质差异**:D2属于**非类似领域**。其说明书第`[0002]`、`[0024]`段明确其处理对象和技术目的是为了解决“天然高分子(如壳聚糖、葡聚糖)因分子量大导致的高粘度和低人体吸收率问题”,通过高压空化实现“**저분자화(低分子化/降解)**”(**未公开特征F、H**)。其折弯碰撞的目的恰恰是为了“产生极高能量进行分子链断裂粉碎”,与目标专利“避免碰撞研磨以保护大面积”的技术构思背道而驰,且未公开**特征E**。

* **D3:US20150158729A1**

* **工艺公开**:第`[0013]-[0014]`段及第`[0029]`段公开了一种制造纳米石墨烯片的方法,其中包括将热剥离后的纳米石墨片悬浮在液体介质中,利用高压均质机(high pressure homogenizer)、超声或高剪切混合等方式,施加大于5000 psi(约345 bar)的机械剪切力进行机械剥离,从而减小厚度和横向尺寸,形成纳米石墨烯悬浮液(**实质公开/毫无异议公开特征A、B、C、D、F、G、H**)。

* **技术实质差异**:D3仅将高压均质机作为市售常规机械剥离手段进行泛泛提及,并未对均质机出口处的碰撞流体力学行为进行任何研究,未公开**特征E**。

* **D4:WO2015099378A1**

* **工艺公开**:说明书第`[0052]-[0053]`段公开了在特定沥青基多环芳烃氧化物分散剂存在下,将石墨或其衍生物分散液提供至设备中,施加物理力剥离成纳米级石墨烯片。第`[0077]-[0078]`段及图1明确指出了最适合的方案是采用**高压均质机(High Pressure Homogenizer)**,其包括“유입부(流入部)”、“유출부(流出部)”以及连接两者的“마이크로미터 스케일의 직경을 갖는 미세 유로(微米级直径的微流道,约10~800 μm)”。在100至3000 bar的高压下,流体穿过流道受到高剪切力而高效剥离(**毫无异议公开特征A、B、C、D、F、G、H**)。

* **技术实质差异**:D4仅指出流体通过微流道时受到高剪切力作用,未对微流道后端(出口处)与出口壁面的几何距离 $y$ 以及排出速度 $x$ 做出任何限定,未公开**特征E**。

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### 三、 最接近对比文件的确定(D4 适合做最接近对比文件)

在创造性分析中,**D4(WO2015099378A1)最适合作为最接近的对比文件**。

* **领域与技术问题最接近**:目标专利与D4均属于**利用高压均质机(片材剥离装置)通过物理机械剪切力剥离石墨制备大面积、高分散石墨烯**的技术领域(目标专利见`[0003]`,D4见`[0005]`)。两者的工艺路线完全一致(高压泵送石墨稀释液通过微通道剥离)。

* **技术效果与改进基础最接近**:D4中已经采用了高压均质机进行剥离,且公开了除了关键几何不等式(特征E)之外的**所有特征 A、B、C、D、F、G、H**。目标专利正是在D4这种高压均质机物理剥离工艺的基础上,敏锐地发现了“常规高压均质机物料剧烈撞击出口壁面导致石墨烯二次研磨变小”的缺陷,进而通过优化出口壁面距离(特征E)实现了“不研磨石墨烯本身的前提下提高大面积石墨烯制备效率”的技术效果。

* *注:D3公开的特征虽与D4类似,但D4对高压均质机内部微米流道结构、压力范围(100-3000 bar,与目标专利完全重合)的文字表述和图形化公开比D3更为直观和详尽。而D1涉及复杂的化学路线,D2属于非类似的生物医药高分子降解领域,均不适合作为最接近的对比文件。*

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### 四、 创造性缺陷分析与请求方“最薄弱特征”

#### 1. 未被最接近对比文件(D4)公开的特征

**技术特征E(方程式1)**未被最接近对比文件D4公开,也**没有**被其他任何对比文件(D1、D2、D3)公开。

#### 2. 无效请求方最薄弱的技术特征(即专利权人最稳固的防线)

如果发起无效宣告请求,对于请求方而言,**最薄弱(最难攻破)的技术特征绝对是“特征E(方程式1)”**。原因为:

1. **非公知常识且无技术启示**:没有任何一份对比文件意识到“出口撞击压力”与“石墨烯片层横向面积”之间的负相关破坏性关系。D2虽然提到了“直角折弯并产生撞击”,但D2是为了利用该撞击能量来**加速粉碎**天然高分子,这会对本领域技术人员产生**反向启示**(即提示技术人员撞击有助于粉碎,若要剥离而非粉碎,应当消除撞击,但其并未给出如何通过精细调节 $y$ 和 $x$ 的动态线性关系将压力恰好控制在“40巴以下”以保护片层的技术方案)。

2. **显著的进步与预料不到的技术效果**:目标专利通过实验例2及图3证明,满足该方程式的区域(图3中蓝色区域),碰撞压力 $\le 40$ 巴,石墨烯不发生破坏性研磨,粒径横向尺寸能提高2倍,面积提高4倍(说明书`[0069]`)。这种通过精确量化公式解决特定物理形变损伤的设计,具有极高的创造性高度。

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### 五、 无效请求方的进一步检索策略

鉴于特征E构成强力的“阻击特征”,请求方若想成功无效该权利要求,必须调整检索策略,击碎特征E的创造性:

1. **关键词微调与联合检索**:

* 改变以往单纯检索“石墨烯剥离”的思路,将检索重点转向**高压均质机(High pressure homogenizer)、微射流折流腔(Microfluidizer interaction chamber)或片材剥离装置的“硬件结构改进”**。

* 核心检索式建议:`(高压均质机 OR 微射流 OR 交互腔 OR 剥离装置) AND (出口壁 OR 碰撞壁 OR 缓冲距离 OR 喷嘴距离 OR y≥ OR 方程式 OR 压力控制)`。

2. **跨领域检索(流体机械与粉碎设备领域)**:

* 专门检索高压均质机制造厂商(如 Microfluidics公司、意大利GEA公司等)在**2015年9月25日之前**申请的设备专利、产品说明书或行业标准。

* 重点寻找流体力学、物料降温、减少腔体磨损(Cavitation erosion)相关的专利。因为设备厂商可能为了“减少高压射流对均质机出口壁面的金属冲刷磨损”,曾做过结构动力学计算,公开过类似的“喷嘴流速与物料阻尼距离的不等式/经验公式”。一旦在流体机械领域找到该公式,便可以“该设计属于机械领域常规几何选型”为由,抽离其在石墨烯领域的创造性。

3. **针对“常规实验选择”进行答辩准备**:

* 如果最终无法检索到完全一致的方程式1,应着重检索公开了“高压均质机出口压力可通过调节反压或间距进行控制”的文献。论证本领域技术人员在已知撞击会破坏片层的前提下,通过简单的流体有限元模拟(CFD),调整流速和距离属于常规的工程设计和有限次实验调整,方程式1仅是常规流体力学公式在特定压力(40巴)下的参数代入结果,不具有创造性。


未提交复审委

无效理由:专利法第二十二条

蒋 晓勇
@jxy

作为一名经验丰富的专利代理师,我将为您对上述目标专利(CN107921440B)的权利要求1进行深度解析,并结合四份对比文件进行详尽的技术特征比对、最接近对比文件筛选、无效宣告请求的薄弱点分析,以及下一步的检索策略制定。

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## 一、 权利要求1的技术特征拆解与说明书释义

为了建立清晰的比对基础,首先将权利要求1拆解为8个独立的技术特征(A-H),并结合目标专利说明书的公开内容进行合理解释:

* **特征A**:`所述片材剥离装置包括:入口,片材供应到所述入口中`

* **说明书释义**:对应图1中的入口10。片材在具体实施中为石墨,供应方式可通过专门的供应线进行控制(说明书\[0041]、\[0051])。

* **特征B**:`高压泵,位于所述入口的前端,并产生用于对所述片材加压的压力`

* **说明书释义**:对应高压泵11。其作用是产生加压压力,使片材(石墨溶液)以极高压力通过微通道,操作压力一般为100巴至3000巴(说明书\[0041]、\[0045])。

* **特征C**:`微通道,位于所述入口的后端,所述片材通过所述高压泵产生的压力穿过所述微通道,由此所述片材被均质化`

* **说明书释义**:对应微通道12。其横截面积控制在 $1.00 \times 10^2\,\mu\text{m}^2$ 至 $1.44 \times 10^8\,\mu\text{m}^2$。在此处利用强剪切力使片材(石墨)剥离以制备石墨烯(说明书\[0043]、\[0045])。

* **特征D**:`出口,位于所述微通道的后端`

* **说明书释义**:对应出口13,位于微通道后端12-1(说明书\[0041])。

* **特征E**:`其中,所述微通道的所述后端与从所述微通道的所述后端排出的所述片材所碰撞的出口壁面之间的最小距离(y,单位m)以及所述微通道的所述后端处的所述片材的速度(x,单位m/s)满足以下方程式1:y ≥ (2.7×10^-5)x - (4.2×10^-5)`

* **说明书释义**:**此特征为本专利的核心发明点**。常用装置中由于排出速度极高,剥离出的石墨烯强烈撞击出口壁面会导致机械磨损/缺陷,使大面积石墨烯片发生二次粉碎(\[0038]、\[0039])。为了将碰撞压力控制在**40巴或更低**以防止研磨,必须定量控制距离 $y$ 与排出速度 $x$ 满足该方程式。

* **特征F**:`1)将包含石墨的溶液供应到所述入口`

* **说明书释义**:对应具体实施方式中的步骤1。如示例1,将石墨(BNB90)及分散剂(PVP58k)与水混合制备成进料溶液供应至入口10(说明书\[0053]、\[0065])。

* **特征G**:`2)用高压泵对所述入口施加压力以使包含石墨的所述溶液通过所述微通道`

* **说明书释义**:对应步骤2。高压泵11对入口施加100巴至3000巴的压力(说明书\[0054]、\[0057])。

* **特征H**:


权利要求2

根据权利要求1所述的制备石墨烯的方法,其中,所述微通道的所述后端与从所述微通道的所述后端排出的所述片材所碰撞的出口壁面之间的所述最小距离(y)为0.001m至0.050m


权利要求3

根据权利要求1所述的制备石墨烯的方法,其中,所述微通道的所述后端处的所述片材的所述速度(x)为10m/s至600m/s


权利要求4

根据权利要求1所述的制备石墨烯的方法,其中,所述出口是圆柱形的,并且所述微通道的所述后端位于圆柱形的所述出口的侧面


权利要求5

根据权利要求1所述的制备石墨烯的方法,其中,装备有用于将所述片材供应到所述入口(10)的供应线


权利要求6

根据权利要求1至5中任一项所述的制备石墨烯的方法,其中,步骤2)的所述压力为100巴至3000巴


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