为开发具备大流动性、高强度和高耐久性能的高整体容器黏接填充密封材料,并使其能满足在低中放射性废物处置过程中多种严酷环境下服役300年的要求,本文以硅酸盐水泥、硅灰为胶凝材料,磨细石英砂为惰性填充材料,通过颗粒最紧密堆积原理获取初步配方,并以硅微粉替代部分水泥后,研究硅微粉对密封材料流变性能、孔隙结构、力学性能、耐久性能以及氮气渗透系数的影响。结果表明:硅微粉提高了密封材料的流动度及流变性能,降低了28和56 d的孔隙率,提高了劈裂抗拉强度、抗收缩性能、抗化学侵蚀性能、抗渗性能以及抗冻性能,但对其抗压强度及静弹性模量作用不明显。加入10%(质量分数)硅微粉的密封材料各项性能均优于国家标准要求,可以满足在严酷环境下安全服役300年要求。

针对传统气缸动作回路能量利用效率较低的问题，提出一种桥式气动节能回路，其思想是采用4个二位二通换向阀组成1个全桥，通过控制4个阀的开闭时序以实现进排气量的单独控制，充分利用压缩空气的膨胀能做功以实现节能，关注的重点是如何采用非线性动态优化的思想以得到4个阀的开闭时序。设计了桥式气动节能回路的原理图，搭建了相应的桥式回路试验台。针对桥式节能回路，以空气消耗量为优化目标，基于序列二次规划非线性动态优化方法，实现阀时序的计算。通过实验验证了时序的正确性。