2026年, 第47卷, 第13期　
刊出日期：2026-07-10

  

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  “复杂辐射场下多场景辐射防护与屏蔽技术”专题序言

  张海斌

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 0-0.

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复杂辐射场下多场景辐射防护与屏蔽技术
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  基于MCNP的单迷道角度对出口剂量影响规律的研究

  杨弈文, 朱益楠, 卢林远, 张海斌

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 1-8. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.001

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  目的 针对单迷道屏蔽结构中迷道角度连续变化对出口归一化剂量响应影响规律不明确的问题,研究角度参数与出口平均剂量响应之间的定量关系,为低剂量角度筛选和屏蔽结构优化提供依据。方法 基于蒙特卡罗N粒子程序（Monte Carlo N-Particle Transport Code,MCNP）建立单迷道光子输运模型,设置角度范围为-45°~45°、步长为0.1°,获得901组计算结果;定义随角度旋转的出口平行四边形感兴趣区域（Region of Interest,ROI）,提取出口平均剂量D_mean、相对误差和有效网格数量;在质量筛选后,以y=log₁₀(D_mean)为响应变量,建立全局多项式、分段正余弦函数和机器学习预测模型。结果 筛选后获得407个最终拟合样本。出口平均剂量随角度变化呈现明显非线性和正负角度不对称特征,0°附近为低剂量区域。8阶全局多项式加权R²为0.836 300,交叉验证R²为0.828 613;分段正余弦模型整体非加权R²达到0.918 959,可描述-45°~0°区间的余弦式衰减规律和0°~45°区间的正弦式低剂量波动规律。Regularized XGBoost模型测试集R²为0.785 348,最终筛选样本全量R²为0.857 388,RepeatedKFold平均R²为0.835 008。结论 单迷道角度对出口归一化剂量响应具有显著影响。分段正余弦模型更适合描述正负角度区间的差异化响应,机器学习模型可用于候选角度的快速预测和低剂量角度初筛,但关键工况仍需通过MCNP复算进行安全校核。
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  基于⁷Li(p,n)反应的BNCT装置辐射场特性与屏蔽优化

  胡光, 卢林远, 李小军, 祁英, 陈帅杰, 朱芳芳, 冯利霞, 孟万斌

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 9-18. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.002

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  目的 针对2.7 MeV/30 mA质子加速器驱动的⁷Li(p,n)⁷Be中子源,分析其作为医用放射装置的辐射场特性,优化束流整形组件（BSA）及外围屏蔽结构,以降低泄漏辐射剂量并提升装置辐射安全性能。方法 采用MCNPX蒙特卡罗程序,分步优化慢化体、反射体、热中子吸收层及准直器,并对γ屏蔽层与外围含硼聚乙烯屏蔽体（质量分数为10%的B₄C,厚度为10 cm）的中子和γ屏蔽效果进行评估。计算BSA出口及外围关注点的中子通量、能谱、剂量当量率等辐射场参数。对比单层MgF₂、单层AlF₃及双层（前MgF₂后AlF₃）慢化体方案对辐射场品质及泄漏辐射的影响。结果 优化后的双层复合慢化体BSA出口超热中子注量率Φ_epi达1.84×10⁹ cm^-2·s^-1,热中子比例Φ_th/Φ_epi降至0.025,快中子剂量比D_f/Φ_epi为1.80×10^-13 Gy·cm²,γ剂量比D_γ/Φ_epi为1.52×10^-13 Gy·cm²,方向性因子J/Φ为0.71,各项参数均优于IAEA限值。与单层AlF₃方案（37 cm）相比,总厚度减少5 cm。外围含硼聚乙烯屏蔽层使装置侧向30 cm处中子剂量当量率降至2.3 μSv/h,γ剂量当量率降至0.8 μSv/h,满足GBZ 130—2020限值（≤2.5 μSv/h）。结论 本研究提出的双层复合慢化体不仅提升了治疗束品质,同时有效控制了装置泄漏辐射,为医用加速器中子源的辐射场优化及防护设计提供了理论依据。
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  核燃料运输动态监测与风险管控平台研究

  吴腾, 彭云杰, 许骏翔, 郭永锋

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 19-25. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.003

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  目的 通过研发一套核燃料运输动态监测与风险管控平台,以解决当前核燃料运输过程中存在的监测数据单一、风险响应滞后、风险评估不完善、监测数据实时性不足等问题。方法 集成物联网感知能力与大数据分析技术,基于平台需求设计容器监测终端、数据分析终端及运输监测软件等架构,具体划分为货包状态监测、货包异常预警、货包风险预判和货包性能诊断四大功能模块。结果 试验验证,研发的平台能够实现运输全过程的可视化跟踪、风险预判和控制;运输途中数据传输稳定、存储信息完整准确、数据分析精准。结论 研发的平台达成了设计目标,不仅为核燃料运输安全提供了高可靠性解决方案,还为核燃料运输装备的智能化与高可靠性技术发展提供新思路。
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  某型新燃料组件运输容器减振栓系装置设计及验证

  吴小勇

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 26-36. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.004

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  目的 为确保某型新燃料组件运输容器在场外运输中的栓系安全性和有效减振效果,本文针对性地设计一种减振栓系装置。方法 设计一种双层格架式栓系装置,通过定位销与压紧横梁实现水平和垂直限位,并利用钢丝绳隔振器及天然橡胶垫板进行多重减振。采用有限元仿真与公路运输试验进行验证：运用有限元方法,依据IAEA SSG-26中更严苛的铁路运输加速度组合,校核减振栓系装置的栓系强度;通过公路运输试验,沿车体悬架至容器内部布置传感器,开展时域、频域及振动传递分析,检验减振栓系装置的减振性能。结果 仿真结果表明,在组合加速度（5g,2g,1g）和（5g,2g,-3g）作用下,各主要承力部件最大应力均低于材料屈服强度,栓系结构强度满足设计要求;运输试验监测数据显示,振动冲击沿传递路径总体呈衰减趋势,在经过减振底座时尤为明显,公路运输全程容器内部组件三轴向加速度最大值均未超过3.5g,远低于6g冲击限值。结论 设计的栓系装置结构强度与减振性能均满足工程运输要求,该研究可为同类核燃料运输容器的栓系系统设计及减振优化提供参考。
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  轻量化乏燃料运输容器的设计研究

  贺俨, 刘兆阳

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 37-45. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.005

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  目的 针对乏燃料运输容器重量大、运输效率低的问题,设计了一种多层夹芯结构的乏燃料运输容器。方法 以临界与屏蔽要求为基础、力学与热工要求为约束的方法进行轻量化设计,将货包总质量控制在限值内,通过数值计算对容器开展安全分析,并结合货包跌落试验及耐热试验对计算分析进行验证。结果 经过试验验证,运输容器的数值计算结果与试验结果相吻合。结论 结果表明运输容器安全性能能够满足GB 11806对B(U)F型Ⅲ级黄货包的要求,能够在满足重量限制的条件下对乏燃料进行安全运输。
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  乏燃料元件干法贮存辐射安全分析

  谢思洋, 杜颖, 陈宗欢, 许聪, 高桂玲, 周光来, 周成龙, 姚琳

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 46-51. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.006

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  目的 基于高温气冷堆乏燃料元件的源项特征,针对不同工况下的乏燃料元件干法贮存设施进行辐射安全分析,使其满足GB 11806—2019和GB 18871—2002中相关要求。方法 结合高温气冷堆球形乏燃料元件中各核素的放射性水平确定其光子能谱,采用蒙特卡罗程序针对转运容器和干法贮存设施内的通风孔洞和屏蔽塞缝隙建立三维精细化屏蔽模型,对乏燃料转运和贮存2种典型工况开展辐射安全分析。结果 转运容器表面最大剂量率为1.42 mSv/h,采用二级台阶结构的贮存井屏蔽塞缝隙处最大剂量率为3.99 μSv/h,工作人员年受照剂量为7.98 mSv,均满足相关标准中的剂量限值要求。结论 本研究验证了高温气冷堆乏燃料干法贮存方案的辐射安全设计可靠性,为同类设施的工程设计提供了关键数据支撑。
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  乏燃料干法贮存系统及设备设计

  张白茹, 刘轩, 姚琳

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 52-57. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.007

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  目的 乏燃料干法贮存是解决秦二厂水池满容问题,保障机组正常运行的有效途径。为此开展乏燃料干法贮存系统及设备设计。方法 本文通过分析乏燃料干法贮存系统法规要求和用户接口要求,提出设备设计的具体要求,并进行乏燃料干法贮存系统关键设备设计。乏燃料干法贮存系统设置独立的密封贮存罐、转运容器和水平贮存模块。在密封贮存罐中设计乏燃料次临界控制、包容结构,转运容器设置转运过程中的辐射防护和传热结构,水平贮存模块设置贮存期间的辐射防护和传热结构。结果 通过正常、异常和事故工况下的设备安全分析与计算,论证了乏燃料干法贮存系统转运操作和贮存过程中的各环节满足设备设计要求。结论 该设计为我国乏燃料干法贮存提供了切实可用的借鉴。
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  核电站固体废物超级压实工艺参数优化试验研究

  马佳珍, 王玉莹, 丁磊, 刘国彪, 娄志华

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 58-63. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.008

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  目的 为优化核电站固体废物压实打包系统中2 000 t超压机的工作参数。方法 本文选取塑料、橡胶、纸、薄壁金属和织物5种核电站典型固体废物模拟物项作为压缩对象,系统研究压实力、保压时间等关键工艺参数对超压效果的影响,并对不同类型废物形成的桶饼在长时间存放过程中的反弹量进行测量,统计分析其规律。结果 试验结果表明,随着超压机的压实力增大,其对减容效果的贡献率逐渐降低;保压时间对超压效果无显著影响,桶饼的反弹量不会随卸压后的时间延长而明显增加。结论 基于试验规律给出分档加压、缩短保压的工艺参数优化方案,可在保障减容指标不变的前提下降低设备能耗与机件磨损,为核电固体废物压实打包生产线工艺优化提供实测数据支撑。
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  面向核辐射屏蔽材料设计开发的新兴智能技术研究进展

  于小航, 周舟, 郝慧杰, 赵静宜, 齐凯丽, 张礼楠, 鲁中良

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 64-77. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.009

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  目的 当前,全球核能技术正迎来新一轮快速发展期。核辐射屏蔽材料作为保障核安全的第一道防线,面临着高屏蔽效能、轻量化、耐辐照及成本可控等多重目标的协同优化需求。然而,传统研发方法长期依赖经验试错与单一物理机制模拟,存在研发周期长、效率低、多目标协同困难等突出问题,亟需引入新的研究范式。本文旨在系统梳理人工智能、数字孪生与增材制造等新兴技术在核辐射屏蔽材料领域的研究进展,分析其深度融合所面临的关键问题,以期为该领域智能化设计与制造的实现提供参考。方法 通过文献综述方法,系统总结近年来人工智能、数字孪生与增材制造在核辐射屏蔽材料成分设计、结构优化、制造工艺、质量控制及服役监测等方面的研究成果与技术进展。在此基础上,进一步分析上述技术在深度融合与工程应用过程中面临的核心挑战,主要包括：高质量训练数据获取受限所导致的小样本问题;人工智能模型在跨材料、跨工艺条件下的泛化能力不足;数字孪生建模成本高昂且实时同步困难;增材制造工艺适应性差、核级认证标准缺失等关键问题。结论 人工智能、数字孪生与增材制造等新兴技术的深度融合已在核辐射屏蔽材料领域展现出巨大潜力,并在部分应用场景中取得了一定成效。然而,要实现从实验室研究向工程化规模应用的跨越,仍需在数据共享机制建设、模型泛化能力提升、高效计算方法与耐辐射传感技术发展、增材制造工艺优化与标准认证等方面重点突破。本文所梳理的智能化技术方法与应用案例,涵盖了核辐射屏蔽材料研发全链条的关键环节,旨在为核辐射屏蔽材料的高效设计与可靠制造提供方法借鉴与实践参考。
高性能纤维及其复合材料在防护与包装中的应用
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  食品包装用多糖生物基薄膜的力学稳定性研究进展

  王满钰, 冯梦真, 李佳奇, 刘正源, 黄舒婷

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 78-89. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.010

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  针对多糖生物基薄膜在食品包装实际使用过程中,尤其是在高湿或含水环境下易发生力学性能衰减的问题,系统梳理了其力学失稳原因及稳定性调控策略。围绕高湿环境、食品接触、热封处理、弯折变形、搬运挤压及储藏老化等实际使用条件,综述了纤维素、海藻酸盐、壳聚糖、淀粉和卡拉胶等典型多糖基薄膜的结构特征、力学性能变化规律、失稳表现及增强改性方法。糖基薄膜在高湿或含水条件下普遍存在力学性能衰减现象,表现为强度降低、模量下降或韧性变化。其力学稳定性受分子链间相互作用、水分塑化效应、膜层结构完整性、组分界面结合状态及亲水性差异等因素共同影响。化学改性、聚合物共混、纳米填料增强、复合结构设计及加工工艺调控等策略,可通过增强链间约束、优化界面结合、提高膜层致密性并降低水分敏感性,从而延缓力学性能衰减并提高薄膜的力学稳定性。目前,多糖生物基薄膜在食品包装应用中仍面临湿态力学性能保持能力不足、多性能协同调控困难,以及真实包装环境下力学稳定性评价不足等问题。因此,建立面向食品包装高湿、接触及储藏等典型应用环境的力学稳定性评价方法,阐明湿态条件下多糖基薄膜力学性能衰减规律及其调控机制,是提高其包装适用性的重要方向。
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  纤维素纳米晶体在果蔬包装中的应用进展

  刘陶然, 施可, 王飞杰, 王利强

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 90-98. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.011

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  目的 明确纤维素纳米晶体（CNC）在果蔬包装中的功能化策略与全链条应用潜力,为突破当前技术瓶颈、推动高性能保鲜包装材料的发展提供研究参考。方法 本文采用文献调研法,系统梳理CNC的分子结构,深入阐释其力学增强、高阻隔性、疏水改性及活性组分负载的核心机制,重点综述其在采后可食用涂层和各类功能包装中的应用进展。结论 CNC凭借高结晶度与纳米尺寸效应,在果蔬包装中展现出“阻隔-增强-缓释-传感”多功能协同的显著优势,并已初步形成覆盖采收、贮运与零售环节的全链条应用布局,具备替代传统石油基塑料的潜力。然而,其在高湿环境下的性能衰减、不同来源结构差异导致的性能波动以及多功能集成包装系统尚不成熟等问题,仍是制约其产业化的关键。未来研究需在简化制备工艺、兼顾多性能协同与环境友好性的基础上,推动CNC基果蔬包装向实用化与规模化发展。
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  基于半圆拱形晶格的3D打印缓冲材料制备优化与力学性能研究

  潘羽珏, 林乐豪, 张改梅, 刘辉, 石佳子, 鲁建东, 夏家良

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 99-106. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.012

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  目的 针对传统石油基发泡缓冲材料定制化程度低、六边形蜂窝结构棱角处应力集中易突发失效等问题,开发低应力集中、可数字化定制的新型结构缓冲材料。方法 以热塑性聚氨酯（Thermoplastic polyurethane,TPU）为基材,采用熔融沉积成型（Fused deposition modeling,FDM）3D打印技术制备半圆相切拓扑晶格材料,通过准静态压缩试验探究孔径、厚度及压缩方向对其力学性能的调控规律。结果 该结构呈现典型的线弹性-屈服平台-密实化三阶段力学特征,平台应力波动<10%;孔径为核心调控参数,峰值应力可在0.326~2.467 MPa范围适配;增大厚度使平台应变跨度最大提升28.89%,总吸能提升69.56%;孔径为40 mm、厚度为40 mm的试样水平方向最小缓冲系数达2.23。结论 该半圆晶格结构有效缓解应力集中,兼具优异缓冲效率与定制化优势,为缓冲包装结构优化设计提供理论支撑与技术路径。
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  面向无人机末端配送的高性能纤维复合防护包装选材决策研究

  柳虎威, 周丽, 杨江龙, 梁凯博

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 107-119. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.013

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  目的 针对无人机末端配送对包装轻量化与高防护性能的双重需求,构建高性能纤维复合防护包装选材决策模型。方法 以精密电子产品配送为典型场景,从面密度、比吸能、抗穿刺强度、缓冲系数、综合成本及绿色性能6个维度构建评价体系。以防护性能约束筛选候选材料,采用熵权法（EWM）确定客观权重、层次分析法（AHP）确定主观权重,线性组合后以TOPSIS对4种可行材料综合排序。对组合权重系数与防护约束阈值开展双维敏感性分析。结果 传统EPS因比吸能（18.3 J/g）、抗穿刺强度（28 N/mm）及缓冲系数（15.6）全部不满足防护约束而被排除。在4种可行候选材料中,UHMWPE纤维复合材料贴近度最高（C_i=0.683）,芳纶纤维/环氧树脂次之（C_i=0.546）,碳纤维/聚丙烯第三（C_i=0.416）,玄武岩纤维/聚乳酸最低（C_i=0.284）;UHMWPE在全部测试区间α∈[0.1, 0.9]内始终排名第1,AF/EP在α∈[0.2, 0.8]内稳定保持第2位。结论 UHMWPE纤维复合材料凭借最低面密度与最高比吸能的协同优势成为最优选材方案。玄武岩纤维/聚乳酸因PLA基体玻璃化转变温度（55~60 ℃）较配送温度上限（50 ℃）余量不足,在夏季地面暴晒或密闭货舱等局部极端工况下存在热致力学性能衰退风险,实际推广前建议开展热循环测试验证。所构建的“约束筛选-组合赋权-TOPSIS评价-双维敏感性分析”框架可为无人机物流包装选材提供定量依据。
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  菌丝体复合材料在可持续包装中的研究进展和前景

  高海南, 俞璇, 李妍, 刘咏梅, 翁云宣

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 120-130. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.014

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  目的 针对石油基材料造成的“白色污染”及农业废弃物处理压力,探究菌丝体复合材料（MBCs）的制备机制、改性手段及应用现状,为新型可持续包装材料的研发提供参考。方法 梳理以白腐真菌为主的菌种特性,对比分析固态与液态发酵工艺的差异;重点探讨了冷冻干燥、热压成型等物理改性,以及共价交联、多相复合等化学改性技术在强化菌丝三维网络、提升力学及阻隔性能方面的作用机制;归纳MBCs在环保皮革、气凝胶智能包装及3D打印基材等领域的应用进展。结论 MBCs凭借低能耗、零污染及性能可调等优势,在绿色包装和资源化利用领域具有广阔前景。
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  可控透气纤维素/PVA/DBAD薄膜的制备及其对草莓的保鲜效果研究

  蒋云飞, 潘嘹, 王军, 卢立新, 杜宇航, 陈曦

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 131-142. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.015

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  目的 对于目前现有果蔬气调包装材料的透气性在制成膜后即已确定,后期无法调整的局限性,制备一种透气性可调的包装薄膜。方法 采用预打孔的纤维素基膜,局部填充不同偶氮二甲酸二叔丁酯（DBAD）含量（质量分数为0.5%~4%）的聚乙烯醇（PVA）溶液制备复合薄膜,并系统表征薄膜热致孔区域的微观形貌与透氧性能。基于草莓呼吸强度确定理论最佳加热时间,并采用不同加热时间的复合膜与LDPE膜进行12 d的草莓保鲜试验,从草莓生理代谢、理化指标及感官品质多维度评价包装的可控透气保鲜效果。结果 复合薄膜在加热致孔后形成微米级微孔,复合膜热致孔区域的透氧量在12.5~42 563.1 cm³/(m²·24 h·atm)。DBAD质量分数为3%、加热6 min的复合膜能较快建立6.3% O₂和9.2% CO₂的匹配草莓保鲜需求的气氛环境。该组薄膜有效抑制了草莓的失重率、色泽、硬度以及腐烂指数的变化,感官评价最优,将草莓贮藏极限寿命由LDPE组的6 d延长至12 d。结论 本研究成功制备了可控透气性纤维素/PVA/DBAD薄膜,且在草莓的保鲜试验中验证了该薄膜具有良好的可控透气性。通过调控DBAD含量与热处理时间,可实现对薄膜透气性的跨数量级控制。体现了该微孔薄膜在果蔬气调包装及其他涉及可控气体交换领域的应用潜力。
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  生物基高阻隔可热封涂层的制备与性能研究

  赵素芬, 李新芳, 张钰铃, 李彭, 李涛, 王林铭

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 143-147. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.016

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  目的 本研究旨在开发一种具有多层功能性结构的生物可降解纸基复合涂层,实现纸基材料的阻隔性能和热封性能协同优化的目的。方法 通过阳离子淀粉（CS）和羧甲基纤维素钠（CMC-Na）填充层改善纸基表面平滑度,聚乙烯醇（PVA）提升纸基气体阻隔性,低分子聚己内酯（PCL）和氢化松香甘油酯黏合层增强阻气层和疏水层之间的界面结合力,高分子PCL和亲油纳米纤维素凝胶（NFC）功能层实现纸基疏水性和热封性。结果 研究表明,10%PVA的涂层氧气透过率仅为0.038 cm³/(m²·d),并且PVA浓度与阻气性能呈正相关关系,但涂层黏度也呈线性上升;通过聚己内酯（PCL）/亲油纳米纤维素（NFC）协同优化疏水热封性,在两者质量比为12∶5时透湿率达25.38g/(m²·24 h),符合GB/T 5048—2017中的Ⅲ级防潮标准,同时其热封强度高达15.94 N/15 mm,符合GB/T 10004—2008的标准要求。结论 生物可降解的高阻隔涂层在阻气性、疏水性和热封性能方面与传统的软包装材料相当,为开发高阻隔性能的纸基包装材料提供了新思路。
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  竹塑复合材料制备及其超临界CO₂微孔发泡行为研究

  陈晨

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 148-155. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.017

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  目的 为解决竹纤维在聚丙烯基体中易团聚、分散性差的问题,改善聚丙烯发泡性能,优化复合发泡材料微观结构与综合性能,为植物纤维改性发泡材料的工艺优化及应用提供参考。方法 采用打浆造纸法制备竹纤维/聚丙烯复合材料,通过扫描电镜与力学测试表征材料性能;以竹纤维质量分数40%的复合材料为对象,利用超临界CO₂逐步升温法制备发泡材料,探究工艺参数对泡孔结构的影响规律。结果 研究表明,在195 ℃、15~20 MPa最优工艺条件下,发泡材料泡孔均匀致密,泡孔密度为1.45×10⁹个/cm³,平均泡孔尺寸为8.2 μm,呈窄单峰分布。结论 打浆造纸法可有效改善竹纤维团聚现象,竹纤维可发挥良好的异相成核作用,优化聚丙烯发泡结构,与传统熔融共混法相比,打浆造纸法可显著提升竹纤维在高质量分数（≥40%）下的分散均匀性,有效避免纤维团聚,从而为后续发泡提供更均匀的成核位点分布,通过调控发泡工艺可制得结构规整、性能稳定的复合发泡材料。
先进材料
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  快速固化UV填补胶的制备及其色彩特性的研究

  张佳成, 兰春晓, 李玥璐, 冯妙蕾, 黄梅玲, 史锦珂, 陈湘婷, 韦艳李, 黄丽婕, 赵辉, 段青山

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 156-162. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.018

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  目的 针对传统UV填补胶固化速度慢,颜色单一的问题,制备一种快速固化的彩色UV填补胶,并探究色母浓度对其色彩特性的影响规律。方法 以聚氨酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯为混杂基体,构建紫外光固化体系;系统研究纳米二氧化钛（TiO₂）、羧甲基纳米纤维素钠（CMC-Na）及四色色母对材料光固化动力学、力学性能、热稳定性及CIELAB色彩参数的影响规律。结果 实验表明,体系的最佳树脂质量比（无影胶∶光敏树脂）为2∶8,光引发剂2959的最佳添加量为1%。纳米TiO₂在低质量分数（0.5%~1%）下表现出显著的“光散射增效”,将固化时间缩短至2 s;而高浓度下则因“内滤光效应”导致固化迟滞。CMC-Na通过构建界面氢键网络显著提升了材料韧性,当添加质量分数为2%时,断裂伸长率提升至33.2%。色母的引入因与光引发剂产生竞争吸收而延长固化时间,迟滞程度呈蓝>绿>黄>红的规律。结论 该改性UV填补胶体系成功平衡了固化效率与物理性能的矛盾,实现了色彩的数字化线性调控,为高档包装产品的外观无痕修复提供了理论依据与工程方案。
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  紫外光响应控释微胶囊中对甲氧基苯甲醛的扩散动力学模拟

  徐婧, 卢立新

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 163-171. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.019

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  目的 为了从分子层面揭示紫外光响应型微胶囊的控释机理,通过分子动力学模拟,系统探讨芯材分子在微胶囊体系中的扩散行为以及控释机理。方法 以4-羟基-7-甲氧基香豆素改性β-环糊精为壁材,对甲氧基苯甲醛为芯材,构建两相模型,从均方位移、扩散系数角度研究不同光照下芯材的扩散行为,从相互作用能、自由体积、运动轨迹角度探索紫外光控释机理。结果 对甲氧基苯甲醛分子在未经过、经过365 nm和经过256 nm紫外光照的微胶囊体系中的最大均方位移分别为1.65×10^-1、2.0×10^-2、3.5×10^-2 nm²;扩散系数分别为6.21×10^-8、1.58×10^-9、1.09×10^-8 cm²/s;相互作用能分别为-1 052.57、-1 114.95、-1 195.37 kJ/mol;自由体积分别为10.81%、10.95%、9.59%;运动轨迹均存在明显的轨迹重叠与团簇现象。结论 光照后对甲氧基苯甲醛的最大均方位移与扩散系数均呈现下降趋势,且365 nm紫外光对体系的影响更显著。分子间相互作用和自由体积的变化规律表明扩散行为是由多种因素共同作用的结果,其扩散方式表现为蠕动扩散。本研究证实分子动力学模拟是揭示光响应控释机理的有效手段,可为光响应控释载体的结构设计提供理论指导。
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  生物基可降解食品包装材料的研究现状与发展趋势

  张志杰, 王申丽

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 172-181. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.020

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  针对生物可降解食品包装材料的实时研究和应用现状进行了分析和总结,旨在为探索和发展一条符合绿色环保的食品包装材料新业态提供有益的参考。详细综述了天然高分子基食品包装材料、微生物发酵型薄膜材料以及合成高分子食品包装材料的性能特点和研究现状,并针对其存在的问题和局限性,提供相应的解决对策,并展望其发展趋势。生物基可降解包装材料具有传统包装材料无可比拟的优势和应用潜力,其多样化、功能化和智能化的开发与研究,可为消费者提供安全、美观和便捷的新型环保食品包装选择,对增强其市场竞争力、有效促进食品包装材料的绿色可持续发展具有重要的现实意义。
农产品保鲜与食品包装
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  SO₂与ClO₂单独及复合处理对‘红巴拉多’葡萄保鲜效果的影响

  集贤, 李志文, 高元惠, 商佳胤, 侯双迪, 朱志强, 陈存坤

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 182-191. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.021

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  目的 探究不同保鲜处理对‘红巴拉多’葡萄采后贮藏品质及抗氧化系统的影响。方法 以未处理葡萄果实为对照,设置SO₂保鲜剂处理、ClO₂缓释剂处理及SO₂+ClO₂复合处理,在（0±0.5）℃冷库中贮藏90 d,每30 d测定果实的商品性、果实品质及抗氧化相关指标。结果 SO₂处理在抑制脱粒和褐变方面效果最佳,ClO₂处理在维持果实硬度方面优势显著,而SO₂+ClO₂复合处理可显著提高葡萄果实的过氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性,增强果实抗逆性,通过协同效应提升抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性及总抗氧化能力（T-AOC）,在抑制腐烂、延缓可滴定酸降解、增强果梗耐拉力及抗氧化能力方面综合效果最佳。相关性分析显示,劣变指标（质量损失率、脱粒率、腐烂率及褐变指数）与果实硬度、果梗耐拉力及SOD活性均呈极显著负相关,SOD活性与品质指标（可滴定酸、耐拉力、硬度）呈极显著正相关,T-AOC与APX活性呈极显著正相关,T-AOC、APX活性均与PAL活性呈极显著正相关,复合处理可通过增强APX活性和T-AOC,与SOD协同发挥抗氧化能力,共同构建高效的抗氧化网络,从而有效延缓果实衰老。结论 SO₂+ClO₂复合处理可实现优势互补,协同提升‘红巴拉多’葡萄采后保鲜效果,延缓葡萄果实衰老。
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  纳米颗粒工程化双凝胶面向功能化食品保鲜应用的结构调控策略

  文秋桔, 徐欣玥, 林桂畑, 卢瑛, 邓云, 钟宇

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 192-200. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.022

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  目的 分析纳米颗粒对双凝胶结构进行工程化调控的路径及作用机制,探讨纳米工程化策略在提高双凝胶保鲜性能方面的关键作用,明确纳米工程化在建立高效物理屏障与实现活性物质精准释放方面所具备的潜力,推动纳米复合双凝胶在食品智能包装、新鲜度监测领域向实用化、绿色化与标准化方向发展。方法 聚焦近年纳米复合双凝胶相关研究,归纳不同纳米材料的引入方式,分析纳米颗粒对双凝胶微观结构、流变特性、指示剂稳定性与信号响应性能的调控规律,总结纳米工程化双凝胶在肉、水产、果蔬等食品保鲜中的应用现状。结论 传统双凝胶因自身独特的双相结构,在食品保鲜领域已初步展现出应用潜力,然而其固有的界面不稳定性、力学性能缺陷限制了其效能的充分发挥。纳米颗粒的引入将双凝胶建立从传统的宏观物理混合,转变为以微观结构工程为核心的新阶段。针对该技术现阶段面临的挑战展开分析,并对未来发展方向进行展望,期望为纳米工程化双凝胶在食品保鲜应用中的深入研究提供参考。
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  锐孔-凝固浴法制备米邦塔仙人掌多酚微胶囊的研究

  赵永康, 王铄, 杜贝尔, 马心怡, 王鑫, 赛娜

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 201-214. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.023

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  目的 选取米邦塔仙人掌多酚作为芯材,制备一种以壳聚糖/海藻酸钠为复合壁材的具有缓释、抗氧化功能的微胶囊,为开发新型智能食品包装材料提供理论依据与技术支撑。方法 采用低共熔溶剂（DES）提取米邦塔仙人掌多酚,以包埋率和产率为指标,通过单因素结合响应面实验确定微胶囊最优制备工艺,按此工艺制备微胶囊,并对其进行初步的性能评价。结果 微胶囊制备最佳工艺条件如下：芯壁比为1∶2、包埋时间为1.5 h、海藻酸钠质量分数为2.7%。在该条件下,微胶囊包封率达(92.5±2.98)%、产率达(60.02±3.64)%,平均粒径为(359.22±6.6) μm。红外光谱分析显示,相较于多酚纯品,在1 051 cm^-1处,微胶囊中多酚特征吸收峰减弱且无新峰出现。体外模拟胃肠释放实验表明,该微胶囊具有良好的缓释性能,多酚释放平稳。米邦塔仙人掌微胶囊DPPH·自由基清除率最高达60.0%,ABTS⁺自由基清除率最高为80.10%。结论 成功制备了一种具有缓释性及抗氧化性的微胶囊,为米邦塔多酚的绿色提取、稳定递送提供了技术支撑与理论参考。其优异的抗氧化性能亦表明其作为天然抗氧化剂在延长食品货架期及活性包装涂层中具有广阔的应用前景。
自动化与智能化技术
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  基于改进JPS算法的AGV路径平滑优化研究

  李倩倩, 刘莹莹, 邢友仁, 王梦梅, 李灿, 夏正龙

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 215-222. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.024

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  目的 解决传统跳点搜索算法在路径规划中存在的冗余节点多、内存占用高、路径平滑性及安全性不足的问题,提升自动导引车的运行效率与安全性。方法 首先引入双向搜索策略,从起点和终点同时执行跳点搜索并迭代寻优。其次,改进评价函数,为启发函数设置动态自适应系数。然后,采用删除冗余节点优化策略,用安全线段替代冗余转折。最后,对路径拐点进行圆弧化处理,提高路径平滑度。结果 仿真表明,与传统算法相比,改进算法在保持路径安全的前提下,路径长度减小,搜索时间有所缩短,同时转弯次数减少,行驶路径更加平滑。结论 改进算法显著提升了路径规划的平滑性、安全性和实时性,适用于复杂环境下的自动导引车导航。
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  基于改进卷积神经网络的印品缺陷识别方法研究

  李宏峰, 田明雨, 张燕君, 高振清

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 223-232. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.025

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  目的 旨在提升印刷品质量检测的精度与效率,提出一种基于改进卷积神经网络（CNN）的小样本学习方法。通过改进CNN模型的自动特征提取能力和小样本泛化能力,缓解传统人工检测和机器视觉方法中人工特征设计复杂、缺陷形态适应性不足等问题。方法 本文采用改进的CNN模型,针对印刷品图像的细粒度特征提取和小物体缺陷检测进行优化。通过对网络结构进行调整,并结合多种图像处理技术,提高模型在复杂印刷环境下的检测能力。实验中使用基于小样本学习的技术,进一步增强模型的泛化能力和准确率。结果 实验结果表明,改进后的CNN模型在印刷品缺陷检测任务中的准确率、精确率、召回率和F1分数分别达到98.8%、98.5%、97.1%和98.8%,其中准确率较ResNet-18模型的92.5%提高了6.3个百分点,表明该模型在小尺度缺陷和颜色异常识别方面具有较好的检测效果。结论 本文通过优化CNN模型,显著提升了印刷品质量检测系统的性能,为深度学习在工业质量检测中的应用提供了技术支持,并展现了在实际应用中的巨大潜力。
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  基于XGAMUT的高保真分色机制及光谱特性研究

  李泽华, 何颂华, 俞朝晖

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 233-240. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.026

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  目的 研究 XGamut软件的分色机制,构建分色预测模型验证分色机制的正确性,评估多通道高保真分色相较传统4色分色的输出效果。方法 以CGS公司旗下的XGamut软件为研究对象,通过软件测试和实验分析,进行分色机制研究;基于随机森林构建分色预测模型,以Pantone色库进行训练集和测试集的划分,对模型预测效果进行验证。以Pantone V3色库光谱数据为基准,使用XGamut和ColorTuner软件进行7色分色与4色分色实际打样,采用色差（dE2000）、同色异谱指数（MI）及均方根误差（RMSE）等指标,对2种分色方式的数据进行量化评估。结果 构建的分色预测模型能够准确地预测XGamut的分色结果,验证了分色机制的正确性。实际输出结果表明,多通道分色结果优于4色分色。结论 揭示了XGamut的高保真分色逻辑,通过分色预测模型验证分色机制的正确性。实际打样数据显示,7色分色较传统4色分色具有更大的色域空间和更强的专色还原能力。
绿色包装与循环经济
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  考虑时间依赖的快递包裹物流配送车辆路径优化问题

  王勇, 靳岩, 魏远帆, 魏远晗

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 241-255. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.027

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  目的 降低物流总运营成本,并减少车辆使用数量,在快递包裹物流配送车辆路径优化中引入时间依赖车辆速度。方法 首先,基于车辆容量、配送中心和客户的时间窗及时间依赖等约束,构建以快递包裹物流配送总运营成本最小化和车辆使用数最小化为目标的双目标优化模型。其次,提出一种基于时空聚类的改进多目标粒子群的混合优化算法求解模型,通过引入启发式种群初始化与解码机制来提高初始解质量,应用自适应外部档案机制增强算法的鲁棒性,并集成动态发车策略与多周期车辆共享策略提高算法的寻优性。然后,通过对比CPLEX求解器、多目标模拟退火算法、多目标蚁群算法和多目标遗传算法,验证所提模型和算法的有效性。最后,结合实例比较分析优化前后相关指标,并分别从不同服务周期划分与不同时间依赖分段速度划分2个方面进行敏感性分析。结果 优化后配送网络的总运营成本降低47.6%,车辆使用数减少70.6%。在时间范围[8, 20]内划分4个服务周期与12段时间依赖速度时,所获结果最佳。结论 本研究提出的模型、算法以及相应的服务周期与时间依赖速度设定,能够显著降低快递包裹配送网络的总运营成本与车辆使用数,从而为考虑时间依赖的快递包裹物流配送车辆路径优化问题提供新的研究思路和理论支持。
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  动态三维装载约束下同时送取货的车辆路径问题研究

  刘永, 刘威, 王勇, 徐光灿

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 256-268. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.028

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  目的 针对城市物流同步送取货场景中,车辆路径规划与货物三维装载协同不足、车厢空间随送取过程动态变化难以刻画、传统后开门装卸方式影响货物存取效率等问题,研究动态三维装载约束下带时间窗送取结合车辆路径优化方法,旨在提高车厢空间利用率、降低车辆使用与配送成本,并提升大规模送取一体配送问题的求解效率。方法 提出一种基于高度可变托盘与车厢侧边装卸方式的多阶段优化框架。首先,通过融合动态三维装载、时间窗、重量限制及先进后出等现实约束,构建以行驶距离最小、车辆使用数量最少、违反时间窗总时间最少的多目标优化模型。其次,提出多阶段混合算法（MLS-NSGA-Ⅲ）对三维装箱问题、客户聚类、车辆路径进行多目标优化,引入NSGA-Ⅲ算法染色体基因重构策略和局部搜索策略增强解的收敛性。结果 通过大规模实例对比分析了不同配送模式下的物流成本与资源利用率,同时使用标准算例验证了算法的有效性。结论 与传统模式相比,所提方法的物流总成本降低了约45.2%,且算法计算时间随规模增长降至近似线性,显著提升了大规模问题的求解效率。
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  基于混合搜索算法的包装箱尺寸与托盘装载协同优化研究

  杨益华, 向巧玲, 徐梦晨, 贺跃悦, 杨江龙

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 269-279. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.029

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  目的 针对包装箱与托盘匹配度低导致的装载效率问题,本文提出面向开放尺寸同构物品的托盘装载优化方法,在既定托盘规格下最大化托盘面积利用率,为包装箱尺寸设计与装载方案优化提供决策依据。方法 将三维托盘码垛问题转化为二维装箱问题,构建以托盘面积利用率最大化为目标的混合整数规划模型,并设计包含扩展装载点、广度优先树搜索、网格搜索及稳定支撑的四阶段混合搜索算法进行求解。为验证本文模型及算法的有效性,分别在固定尺寸与尺寸浮动2种场景下进行了算例实验。结果 在固定包装箱尺寸场景下,2种托盘上的平均面积利用率分别为84.03%和87.28%;在±5%尺寸浮动的优化场景下,2种产品型号的面积利用率最高分别达到94.85%和88.41%,且所有方案均满足压缝稳定性约束。结论 本文方法能够有效提升托盘面积利用率,实现包装箱尺寸与托盘装载方案的协同优化,可为包装箱尺寸设计提供决策依据。
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  高表面张力水液滴撞击陶瓷柱面的铺展行为建模研究

  张壮, 肖军杰

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 280-288. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.030

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  目的 研究精确预测高表面张力水液滴撞击陶瓷柱面最大铺展直径的模型。方法 基于能量守恒定律,考虑惯性力、表面张力、黏性耗散及接触角等因素,构建液滴撞击柱面最大铺展直径因子的理论模型;采用体积分数法,建立液滴撞击陶瓷柱面仿真模型,并对铺展行为进行数值模拟分析;基于高表面张力水液滴撞击陶瓷柱面的动态铺展实验数据,分析理论建模、数值模拟方法的预测精度。结果 理论模型预测值与实验结果的最大相对误差为7.32%,数值模拟结果与实验结果的最大相对误差为2.07%,其与实验结果吻合良好。结论 建立的理论模型和仿真模型能够精确描述高表面张力液滴在陶瓷柱面上的铺展行为,可为曲面印刷等工程领域的液滴铺展行为分析与工艺决策提供理论依据和技术支持。
装备防护
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  极端辐射环境自动化装备关键技术综述

  张沛东, 曹新, 李佳根, 张煜航, 荣誉, 焦力敏, 庄大杰, 孙洪超

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 289-297. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.031

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  目的 系统综述极端辐射环境下自动化装备技术进展、应用瓶颈与未来趋势,为相关研发与应用提供参考。方法 首先梳理关键技术体系;其次归纳在核设施退役、核燃料循环、废物处理与辐射监测等场景中的典型应用;进而从感知、控制、执行及抗辐射设计等维度总结最新研究进展;最后揭示当前面临的主要技术瓶颈。结果 自动化设备已从早期遥操作机械臂逐步向半自主、智能化系统发展,在退役拆除、燃料操作、废物包装与辐射监测等方面取得了系列应用成果。然而抗辐射电子与材料的长期可靠性、复杂结构环境下的精准感知与定位、远程操作的人机交互效率,以及系统安全验证与监管认可度等为后续挑战。结论 未来模块化、智能化与协同化发展,深度融合数字孪生、多模态感知与AI决策。突破抗辐射器件、跨领域技术融合及标准化验证体系是推动其工程应用的关键。
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  后处理设施用乏燃料贮运吊篮研究

  祁杰, 王晨, 秦玮

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 298-305. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.032

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  目的 为应对我国大型乏燃料后处理设施年处理量激增、供需矛盾凸显的急迫需求,破解传统单组乏燃料组件转运工艺效率低、操作风险高、工程与运行成本高的突出痛点,研发适配国内压水堆核电站典型乏燃料组件的贮运吊篮,实现乏燃料组件高效、安全的接收、贮存与转运。方法 依据后处理厂乏燃料接收贮存系统功能需求、安全分级、接口参数及整体布置,明确吊篮设计准则与核心安全要求,建立设计参数与安全准则的对应映射关系;以国内主流AFA-3G乏燃料组件为基准,兼容12、14英尺（1英尺=30.48厘米）规格组件,采用模块化设计理念开展结构研发,同步完成临界安全、热工水力、结构强度、抗震性能等核心维度参数设计与校核。结果 研发的吊篮单台可容纳9组乏燃料组件,适配AP1000堆型最长组件;采用硼铝复合中子吸收材料与9单元模块化小室三明治结构,配套导向、可调支腿及燕尾槽互锁结构,可形成4×6稳定贮存组,显著降低转运频次与组件跌落风险。结论 吊篮设计符合核安全法规标准,满足后处理设施乏燃料接收贮存工艺与安全需求,有效提升转运效率与工程经济性,为同类设备自主化研发提供技术参考与设计依据。
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  B型货包包容安全分析方法研究

  王子龄, 包博宇, 郑岳山, 王庆, 姚琳

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 306-313. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.033

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  目的 B型货包为GB 11806—2019^[1]规定的一种货包,本文对货包包容安全分析方法开展研究,保证货包运输过程中的包容安全。方法 本文通过解读标准中关于包容的要求,明确需要在设计阶段、制造阶段、装运阶段和运行阶段开展包容安全分析。本方法主要采用泄漏率检验作为包容要求的主要验证手段,并给出包容要求转化为最大容许检验泄漏率的方法和要点。结果 通过在设计阶段、制造阶段、装运阶段和运行阶段开展泄漏率检验,泄漏率检验结果满足最大容许检验泄漏率要求的,即满足GB 11806—2019中包容要求。结论 本文给出了一种B型货包的包容安全分析方法,通过本方法,可采用泄漏率检验的方式验证货包包容系统性能满足GB 11806—2019中的包容要求,保证B型货包的包容安全。
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  某压水堆相关组件运输容器屏蔽设计研究

  景顺平, 赵京昌, 李仕元, 张连胜, 李精精

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 314-318. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.034

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  目的 本研究对某压水堆相关组件运输容器开展屏蔽设计分析,以确保其设计满足放射性物品运输法规中所要求的剂量率限值。方法 本文采用三维屏蔽分析程序开展相关组件运输容器屏蔽设计研究,通过对容器周向和轴向不同位置进行剂量率监测,从而找到容器屏蔽设计薄弱位置,并在正常运输工况和事故工况下进行重点监测。结果 分析结果显示,在圆周方向,距离源棒最近的-45°方向剂量率最大;在轴向,旋转凹槽处剂量率最大。正常运输工况下容器旋转凹槽处剂量率最大为2.43 mSv/h,满足按独家使用方式运输货包表面剂量率不超过10 mSv/h的限值要求;容器外表面2 m处最大剂量率为0.081 mSv/h,满足常规运输条件下距离运输工具外表面2 m处的辐射水平应不超过0.1 mSv/h的限值要求。实际运输过程中容器端部会加装减震器,旋转凹槽处将被运输托架耳轴填充,实际货包表面及距运输工具2 m处剂量率将进一步降低。事故工况下距容器表面1 m处最大剂量率为7.42 mSv/h,满足事故工况下距离货包表面1 m处剂量率不超过10 mSv/h的限值要求。结论 本文的分析结果为后续相关组件运输容器屏蔽设计优化提供了依据。
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  石墨烯三维螺旋超结构/多孔介质复合吸波材料的设计和制备

  毕淼淼, 吴金鑫, 王旭, 胡雨晨, 浦实, 陈志宏

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 319-330. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.035

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  目的 针对轻质宽频吸波材料低频吸收与厚度/密度之间的矛盾,以及单一损耗机制带宽受限的问题,本文提出一种将石墨烯三维螺旋超结构嵌入多孔介质中的复合吸波材料设计。方法 基于多尺度结构与材料的协同调控机制,提出一种由石墨烯三维超构骨架和多孔介质填充构成的异质复合架构,实现多种损耗机理的协同作用与多频段自适应阻抗匹配,并兼顾轻质化与宽频吸波性能。采用电磁场理论和等效电路理论,分析石墨烯三维螺旋超结构的几何参数与多孔介质损耗特性的耦合规律。结果 入射电磁波在石墨烯三维螺旋超结构表面激发电谐振和磁谐振,实现对局域电磁场的空间调控,与损耗介质产生协同吸收效应。该嵌入设计显著增强了复合材料的低频吸收性能,在2.73 GHz和3.91 GHz处分别产生-24 dB和-21 dB的2个吸收峰。所制备的复合吸波材料厚度为20 mm时,密度为8.39 kg/m²,在2⁓18 GHz频率范围内反射损耗低于-10 dB,有效吸收带宽达16 GHz。结论 通过构建石墨烯三维螺旋超结构与多孔介质复合体系,可整合多种损耗机制并实现宽频阻抗匹配,获得轻质宽频吸波性能。
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  Cr与Mn共掺杂FeSiAl合金吸波剂的磁共振调控及低频吸波性能

  王驰, 廖晨曦, 王旭, 徐逸凡, 胡雨晨, 陈志宏

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 331-342. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.036

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  目的 提出一种基于FeSiAl合金相变调控的电磁性能协同优化方法,设计出适用于P-L-S频段宽带强吸收的吸波剂。方法 通过Cr与Mn的固溶掺杂,提高FeSiAl合金A2相向DO3相有序化转变的能垒,使亚稳态B2相能够稳定保留。采用真空熔炼、气雾化、搅拌球磨与热处理,在Fe_81.8Si_4.8Al_5.4(Cr_8-xMn_x)合金微粉中实现对该效应的精确调控。结果 掺杂原子的引入成功构建了A2、B2和DO3三相共存的微观结构,B2相在500 ℃退火后可稳定保留体积分数为14.9%。各物相的自然共振频谱叠加,使1~6 GHz的磁导率虚部提升约30%。同时,Mn原子的固溶降低了合金粉体的电导率,使复介电常数降低至有利于阻抗匹配的区间。当吸波材料厚度为2.0 mm时,1.93~5.38 GHz的反射率RL≤-5 dB,吸收带宽达到3.45 GHz,较非掺杂样品提升了83.5%。结论 通过调控相变动力学构建多相异质结构,可有效协调FeSiAl合金电磁响应,实现微波低频宽带吸收。
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  磁介电吸波剂的重力沉降行为及宽频吸波/行波衰减研究

  赵军锋, 吴金鑫, 陈志宏

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 343-358. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.037

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  目的 基于重力沉降理论设计复合吸波材料,发展兼具强吸收与行波衰减能力的新材料体系。方法 利用高介电的碳纤维（CF）和低频吸收剂铁硅铝（FeSiAl）合金粉体在环氧树脂中的重力沉降行为,调控其分散状态,从而形成密度及电磁参数分布梯度,引入外形梯度获得宽频吸收及表面行波衰减性能。结果 探索CF、FeSiAl吸波剂的重力沉降行为及其宽频电磁性能,构建FeSiAl/CF复合吸波剂体系,研究不同变量条件下复合吸波剂体系的密度分布特征及磁介电响应规律,按照表面至底面的梯度分布实现了复合吸波材料1.0⁓2.0 g/cm³的密度变化,同时在0.1⁓2 GHz之间介电常数实部的变化范围为5.27⁓67.06,介电常数虚部为0.95⁓10.64,磁导率实部为1.07⁓5.25,磁导率虚部的峰值变化范围为0.24⁓1.70,有效拓宽了电磁波吸收频带,表面行波衰减率较均匀分布的吸波材料提升了32.5%⁓148%。结论 利用重力驱动吸波材料内部电磁参数梯度的构建,显著提升了FeSiAl/CF复合体系的电磁波吸收及行波衰减能力。
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  FeSiAl系合金吸波剂的机器学习设计及其多相协同磁共振

  孙易泽, 王旭, 廖晨曦, 柯亚娇, 陈志宏

  包装工程（技术栏目）. 2026, 47(13): 359-371. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2026.13.038

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  目的 针对传统FeSiAl系软磁合金低频磁导率差、多组元掺杂原子特异性占位不确定以及多相协同共振行为不明确的问题,通过机器学习成分优化与先进表征技术,从原子尺度到介观尺度解构FeSiAl系软磁合金低频宽带磁损耗机理。方法 融合了物理启发特征与Robust-XGBoost模型进行高通量筛选与预测,获得最佳元素组分,经气雾化、高能球磨与真空热处理制备片状粉末。运用同步辐射X射线吸收谱和GSAS-Ⅱ全谱精修技术精确解析微观原子占位;并结合微磁学动力学仿真,量化计算A2、B2与DO3相的本征铁磁共振响应。结果 围绕高磁导率和低介电目标,通过机器学习预测出Fe_82.5Si_9.6Al_5.4Cu_1.1Ni_1.4新型五元合金吸波剂。制备的新合金吸波剂在600 ℃热处理后发生了无序A2相向B2及DO3有序相转变,形成质量比约为34∶26∶41的三相共存态。其中,Cu元素脱溶形成弥散超小团簇;Ni原子主要位于DO3相棱心位置。仿真证实,A2、B2与DO3相的本征自然共振频率分别为3.60、2.86与0.98 GHz,进一步与畴壁共振的线性叠加,形成了非对称低频宽带磁共振,显著提升了低频性能。结论 通过机器学习可定制化实现多元合金吸波剂成分设计,且特异性原子占位与多相协同磁共振可显著拓宽低频吸收带宽,为新型低频吸波材料设计提供新思路。