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质子交换膜燃料电池用碳纤维纸技术关键及产业化研究进展

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储能科学与技术 2025年

作者：王阳峰任博王红涛侯栓弟石油化工科学研究院中石化(大连)石油化工研究院有限公司

氢能是实现能源结构转型和构建低碳社会的重要途径，而质子交换膜燃料电池是氢能转化利用的核心设备之一。与催化剂、质子交换膜等材料的产业化研究进展相比，作为气体扩散层基底层的碳纤维纸研究相对滞后，碳纤维纸国产化被称为燃料电... 详细信息

氢能是实现能源结构转型和构建低碳社会的重要途径，而质子交换膜燃料电池是氢能转化利用的核心设备之一。与催化剂、质子交换膜等材料的产业化研究进展相比，作为气体扩散层基底层的碳纤维纸研究相对滞后，碳纤维纸国产化被称为燃料电池核心材料的“最后一个壁垒”。本文聚焦制约碳纤维纸产业化制备技术的关键瓶颈，首先简要介绍当前碳纤维纸制备的主流工艺路线；随后分析指出湿法成形制备碳纤维纸的技术关键在于均匀稳定的碳纤维支撑骨架构建，以及均匀复合的纤维-树脂界面构筑；在碳纤维纸产业化方面，国内整体处于起步及产品验证阶段，与实验室小试研究相比，量产过程中更多地面临工程化技术问题；最后，分析总结了近年来国内碳纤维纸研究取得的成绩，并提出了未来主要关注方向，以期推动国内碳纤维纸产业化可持续发展。

关键词：氢能燃料电池碳纤维纸气体扩散层

黄淮麦区小麦抗赤霉病品种(系)的鉴定和遗传分析

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麦类作物学报 2025年

作者：张勇杨子博刘畅杜莹莹周羊梅王安邦顾正中江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所淮安市农业生物技术重点实验室

为明确黄淮麦区小麦抗赤霉病品种(系)抗病基因分布及其遗传基础,以2021-2022年度从515份黄淮麦区白皮小麦品种(系)中鉴定获得的60份赤霉病抗性较好的材料为研究对象,采用单花滴注法、分子标记检测及小麦55KSNP芯片技术分别对供试材料赤... 详细信息

为明确黄淮麦区小麦抗赤霉病品种(系)抗病基因分布及其遗传基础,以2021-2022年度从515份黄淮麦区白皮小麦品种(系)中鉴定获得的60份赤霉病抗性较好的材料为研究对象,采用单花滴注法、分子标记检测及小麦55KSNP芯片技术分别对供试材料赤霉病抗性、基因组成及遗传多样性进行了分析。赤霉病抗性鉴定结果显示,2022-2023年度高抗、中抗和中感材料分别有1、36和23份,占比分别为1.67%、60.0%和38.33%;2023-2024年度没有鉴定到高抗材料,中抗和中感的材料分别有39和21份,占比分别为65.0%和35.0%。综合两个年度鉴定结果,抗性稳定表现为中抗及以上的材料有33份,占比为55.0%;稳定表现为中感的材料有17份,占比为28.3%;其余材料抗性在年度间存在差异,介于中抗和中感之间。经基因分子检测,供试材料中携带Fhb1、Fhb2、Fhb4、Fhb5、Fhb7和***-2DL的材料分别有17、4、6、3、4和8份,占比分别为28.3%、6.7%、10.0%、5.0%、6.7%和13.3%;聚合两个基因、三个基因和三个以上基因的材料分别有7、4和1份,占比分别为11.7%、6.7%和1.7%。从遗传多样性看,供试材料间遗传基础较为狭窄,品种(系)间遗传距离为0.026～0.532cM,平均遗传距离仅为0.384cM。通过聚类分析将供试材料划分为五类,分别包含6、4、10、3和37份品种(系),聚类结果基本符合地域来源和系谱特征。

关键词：黄淮麦区小麦赤霉病分子标记遗传多样性

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赤霉素和水氮供应对“三青”莴笋生长的影响

北方园艺 2025年

作者：张泽锦梁颖唐丽李家慧四川省农业科学院园艺研究所/蔬菜种质与品种创新四川省重点实验室四川省蔬菜工程技术研究中心绵阳市农业科学研究院

以“三青”莴笋品种“天香青”为材料，设置赤霉素、水分和氮素3个因素，每个因素设2个水平，共8个处理，研究了赤霉素和水氮供应对莴笋顶端赤霉素、生长素、细胞分裂素等内源激素含量、茎秆细胞长度、莴笋生长指标的影响。结果表明：... 详细信息

以“三青”莴笋品种“天香青”为材料，设置赤霉素、水分和氮素3个因素，每个因素设2个水平，共8个处理，研究了赤霉素和水氮供应对莴笋顶端赤霉素、生长素、细胞分裂素等内源激素含量、茎秆细胞长度、莴笋生长指标的影响。结果表明：水分和氮素对莴笋株高、地上部分鲜质量、茎叶比和茎粗具有显著影响，提高水分和氮素供应可以显著增加上述指标。在品质方面，赤霉素、水分和氮素对“三青”莴笋茎秆叶绿素含量无显著影响，但对纤维素含量影响显著。赤霉素处理可降低纤维素含量，而减少水分和氮素供应则会导致纤维素含量增加。此外，赤霉素处理后，莴笋顶端赤霉素（GA）、细胞分裂素（CTK）和生长素（IAA）含量分别比对照组增加21.0%、53.6%和34.2%，脱落酸（ABA）和茉莉酸（JA）含量分别比对照组减少14.8%和31.7%，茎秆表皮和皮层细胞长度显著增加。综上所述，赤霉素主要通过提高“三青”莴笋内源赤霉素、生长素和细胞分裂素含量，促进细胞伸展，最终导致株高和叶间距的增加；提高水分和氮素供应可以提高“三青”莴笋产量，降低茎秆纤维素含量。

关键词： “三青”莴笋赤霉素水氮供应生长

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种芽生物营养强化机的设计与试验

农机化研究 2025年第1期47卷 87-92页

作者：李菁闫景凤韩休海任洪忱张庆柱孙锦秀李尧刘洪义黑龙江省农业机械工程科学研究院哈尔滨150081

针对营养功能性农产品供给不足和生物营养强化技术装备落后等问题,设计了种芽生物营养强化机。采取提高组分浓度差、压力差,以及透水交变真空等快速催芽技术,解决营养组分向种芽内高效传质问题。经绿豆芽富叶酸营养强化试验和发芽糙米... 详细信息

针对营养功能性农产品供给不足和生物营养强化技术装备落后等问题,设计了种芽生物营养强化机。采取提高组分浓度差、压力差,以及透水交变真空等快速催芽技术,解决营养组分向种芽内高效传质问题。经绿豆芽富叶酸营养强化试验和发芽糙米富钙营养强化试验研究,结果表明:种芽生物营养强化机可生产高营养价值农产品,其生产的绿豆芽中叶酸含量可达1.486 mg/kg,发芽糙米中钙含量可达757 mg/kg,营养强化效果良好。

关键词：种芽生物营养强化机高营养功能农业

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鲜食玉米收获机果穗箱盖设计

农机化研究 2025年第3期47卷 56-62页

作者：赵伟张鑫叶彤兰海涛聂美玲常建国刘兴博杨金砖李志博黑龙江省农业机械工程科学研究院哈尔滨150081

鲜食玉米收获作业初期,玉米直接砸在果穗箱底部将产生严重机械损伤,为减小此阶段的损伤,设计了一款减损果穗箱盖。该箱盖主要由减损板、四杆驱动机构、缓冲弹簧组成,可降低鲜食玉米落至箱底前的速度,从而减少其跌落损伤,实现减损目的。... 详细信息

鲜食玉米收获作业初期,玉米直接砸在果穗箱底部将产生严重机械损伤,为减小此阶段的损伤,设计了一款减损果穗箱盖。该箱盖主要由减损板、四杆驱动机构、缓冲弹簧组成,可降低鲜食玉米落至箱底前的速度,从而减少其跌落损伤,实现减损目的。通过对鲜食玉米收获机无盖作业时单个玉米的动能分析,得到单个玉米最小损伤变形能。设计果穗箱盖四杆动力机构,使其满足作业效果;对缓冲弹簧进行受力分析,得到缓冲弹簧的最大载荷,以此确定缓冲弹簧参数。分析有盖作业时鲜食玉米下落碰撞运动,计算得到鲜食玉米接触箱底时的理论变形能,此时的变形能远小于无盖作业,证明了鲜食玉米收获过程中有盖作业减损的可能性。对设计的鲜食玉米果穗箱盖进行田间验证试验,结果表明:果穗箱盖对收获初期鲜食玉米有明显保护作用,通过对果穗箱底进行分区采样,发现箱底中间位置损伤程度低于边缘位置,满足预期果穗箱盖减损要求。

关键词：鲜食玉米果穗箱盖变形能四杆机构损伤

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鲜食玉米收获机果穗箱减损导流装置设计与试验

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农机化研究 2025年第3期47卷 41-47页

作者：张鑫赵伟聂美玲李志博刘兴博兰海涛常建国杨金砖叶彤黑龙江省农业机械工程科学研究院哈尔滨150081

针对鲜食玉米联合收获机作业过程中,玉米果穗从输送带上掉落直接砸到果穗箱底板或者果穗先撞击到果穗箱后方侧板再弹跳到底板,二次撞击造成果穗损伤严重的问题,设计了能使果穗减少损伤的果穗箱减损导流装置。该装置焊接在果穗箱体上,由... 详细信息

针对鲜食玉米联合收获机作业过程中,玉米果穗从输送带上掉落直接砸到果穗箱底板或者果穗先撞击到果穗箱后方侧板再弹跳到底板,二次撞击造成果穗损伤严重的问题,设计了能使果穗减少损伤的果穗箱减损导流装置。该装置焊接在果穗箱体上,由倾斜底板和果穗箱后方侧板与底板连接部分组成。通过对鲜食玉米进行滚动摩擦试验,将果穗箱倾斜底板的倾角设计为8°;通过对输送带上和离开输送带抛入到空中的玉米果穗进行运动学分析,将果穗箱后方侧板与底板连接部分设计为最速降线,并根据安装位置及尺寸计算出最速降线的参数。为了验证减损导流装置的作业性能,用不含减损导流装置的果穗箱和含有减损导流装置果穗箱的两台鲜食玉米收获机以6、8、10 km/h前进速度进行田间作业试验,结果表明:不同作业速度下,使用含有减损导流装置的果穗箱的底层玉米平均损伤率低于不含减损导流装置的果穗箱,该设计装置符合作业要求。

关键词：鲜食玉米收获机果穗箱减损导流装置

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青贮饲料打捆包膜一体机整机结构设计

农机化研究 2025年第3期47卷 89-94页

作者：胡永冉张海滨刘希锋吴昊徐冬陈爱慧刘岩张庆柱黑龙江省农业机械工程科学研究院哈尔滨150081

针对青贮饲料市场需求大及青贮饲料商品化且可自由流通化的发展方向,为适应青贮饲料发展趋势,创新研发了一种青贮饲料打捆包膜一体机。分析研究了饲料传送技术、下网技术、打捆技术、包膜技术和关键机构部件,并利用Autocad、SolidWorks... 详细信息

针对青贮饲料市场需求大及青贮饲料商品化且可自由流通化的发展方向,为适应青贮饲料发展趋势,创新研发了一种青贮饲料打捆包膜一体机。分析研究了饲料传送技术、下网技术、打捆技术、包膜技术和关键机构部件,并利用Autocad、SolidWorks等软件对关键工作部件和整机结构进行绘制,设计出一种可高效率实现青贮饲料打捆包膜于一体的整机;同时,通过试验验证了该机的可行性。该机对提高农民收入、提升青贮饲料利用率,以及推广饲料青贮技术等具有重要现实意义。

关键词：青贮饲料打捆包膜整机结构

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小区播种机供种装置的技术研究现状及展望

农机化研究 2025年第2期47卷 262-268页

作者：叶岩吴泽全蔡晓华刘俊杰杨存志李源源赵丽平李尧黑龙江省农业机械工程科学研究院哈尔滨150081

供种装置是小区播种机的关键装置之一。为此,简述了国内外小区播种机配套的主要供种装置与技术研究现状。从供种装置的主要结构形式和供种方式出发,阐述了现有单漏斗式、中央锥斗式、弹匣式和新型弹匣式供种装置的工作原理、结构组成和... 详细信息

供种装置是小区播种机的关键装置之一。为此,简述了国内外小区播种机配套的主要供种装置与技术研究现状。从供种装置的主要结构形式和供种方式出发,阐述了现有单漏斗式、中央锥斗式、弹匣式和新型弹匣式供种装置的工作原理、结构组成和前沿技术研究进展。同时,分析了当前国内外供种装置的研发现状,列举国内外具有代表性的小区播种机供种装置的研究成果,并结合国内供种装置发展现状展望了国内小区播种机配套供种装置的未来发展方向,为企业及研究人员了解国内小区播种机供种装置的技术研究现状提供一定的参考。

关键词：小区播种机供种装置研究现状

改进卷积神经网络的寒地水稻常见叶部病害识别

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农机化研究 2025年

作者：崔佳鹏徐宏扬付亚萍黑龙江省农业机械工程科学研究院绥化分院黑龙江省农业科学院大豆研究所

传统卷积神经网络对于水稻病害识别存在局限性,特别是在寒地水稻病斑位置识别方面。为此,提出了一种改进型轻量级深度学习网络模型,建立了一个包含5种常见寒地水稻叶部病害图像的数据集,并构建了病害分类和病斑目标检测网络模型;将图像... 详细信息

传统卷积神经网络对于水稻病害识别存在局限性,特别是在寒地水稻病斑位置识别方面。为此,提出了一种改进型轻量级深度学习网络模型,建立了一个包含5种常见寒地水稻叶部病害图像的数据集,并构建了病害分类和病斑目标检测网络模型;将图像分类网络嵌入YOLOv3目标检测网络中,并对模型的特征提取部分进行了优化,采用转置卷积和空洞卷积进行上采样和下采样;最后,对比了改进后的YOLOv3模型与传统的卷积神经网络模型。实验结果表明,病害分类模型在各项指标上均表现出色,平均召回率、平均精度、平均F1-Score和总体准确率分别为93.64%、93.74%、93.77%和93.64%。改进后的YOLOv3模型在病斑检测方面也表现出色,平均检测精度mAP达到89.79%,检测率DR达到94.94%,检测速度FPS达到64.9,综合性能明显优于传统的YOLOv3算法,为水稻病害的准确快速识别提供了新途径,对水稻病害的监测和防治具有重要意义。

关键词：寒地水稻病斑识别卷积神经网络目标检测图像分类