试题A制陶材料优化设计
硅酸盐(Si3N4)制陶材料是一种强度高、耐磨、抗氧化和耐高温的材料,它广泛应用于高温结构的材料中,如切割工具、齿轮、内燃机部件及航空、航天飞行器的有关部件等。影响这种材料的强度的因素有:
A:加热方案,A1=两步,A2=一步;(其中“两步”包括“一步”上的预烧结阶段).
- _" D5 B8 T/ G' U+ I9 jB:四种烧结添加剂CaO,Y2O3,MgO和Al2O3的总量,B1=14摩尔%,B2=16摩尔%,B3=18摩尔%。
1 v* h; ]6 _: g9 f" U& P1 r7 UC:CaO的含量,C1=0.0摩尔%,C2=1.0摩尔%,C3=2.0摩尔%。
: R' ?6 t3 h+ A' @* F' a! U' xD: Y2O3的摩尔%与MgO的摩尔的比率,D1=1:1, D2=1:2, D3=1:6.
+ w# E9 W% q8 O7 y7 V* e9 OE:Y2O3的摩尔%与Al2O3的摩尔%的比率,E1=2:1, E2=1:1, E3=1:4.
) ?8 _& q" m" D$ @+ @$ P% kF:烧结温度,F1=1800oC, F2=1850oC, F3=1900oC.
G:烧结时间,G1=1h, G2=2h, G3=3h.
" o5 b2 \$ ?* p0 v3 N$ b+ k* T为了寻找使得该种材料的强度达到最高的工艺条件,特此安排了如下试验方案,测量数据见表1,
一、 根据表1的测量数据,试建立合理的数学模型,并对试验结果进行分析;
二、 寻找使得强度最大的最优工艺条件;
三、 对你所建立的模型进行误差分析并做出评价;
四、 你能否提出一种更合理的试验设计计划及试验结果的分析方法?
. y2 L6 z" h9 V5 ^* R五、 就你的研究对有关部门试写一份申报科技进步奖的报告。
表1、陶瓷试验方案及强度数据表
|
试验号 |
因素 & k4 C! G2 e5 i5 }% t: t9 HA B C D E F G | 6 V( w0 _! H- K0 s9 A' l# S
" s6 J5 J5 Z7 \# x6 E
强度 |
|
1 | 1 F X( u/ U% s
* t# U/ n( q& l+ G
1 2 2 1 3 1 3 | : r4 N' T2 j& Y1 q8 Y
996.8 783.6 796.9 |
|
2 |
1 2 1 2 2 3 1 | , o) x- w; p/ E9 H, W! S
+ Y! W) Z8 K: S* P" n% F
843.8 816.2 714.3 824.4 |
| 1 H9 W) y! o: n) O$ u3 p) o
3 | 2 d% x9 l, ~ S- `1 C
1 2 3 3 1 2 2 |
647.1 667.9 534.3 617.7 |
|
4 | * c7 {5 o8 S/ H4 J" f% r3 p! b! |2 i
6 p0 z2 l. A0 B# F; ~0 q
1 3 2 1 2 3 2 | 1 L( D5 D$ a( [2 R. L1 ]) W$ F; r* ~
1 ^6 |+ [5 X. L
616.3 552.3 552.6 596.0 |
| ; {7 L% V; @0 s7 F
5 |
1 3 1 2 1 2 3 |
517.8 526.1 498.1 499,5 |
|
6 |
4 S4 }3 O1 H5 c x
1 3 3 3 3 1 1 |
5 C$ N" u3 W: F! M/ E0 S3 L
1002.0 1097.0 882.9 940.1 |
|
7 | + @# x7 J; N5 P
* s$ P6 k2 t% h: c; B8 }7 @# n9 b
1 1 2 2 3 2 1 | ! J: ?0 {! X& r+ N( Y" _, T+ @* `9 a5 h# m
806.5 933.5 964.9 1046.0 |
|
8 |
1 1 1 3 2 1 2 |
801.5 803.2 846.2 756.4 |
| 2 i0 R6 L7 b7 ?
9 |
1 1 3 1 1 3 3 | 9 w* Z! \4 ~) _% ]5 Y$ I
0 x7 w, X: u8 a
739.2 863.3 797.0 929.6 |
| , g5 a/ d0 E/ z2 a3 E, i M
10 |
& e8 A8 N9 F/ s+ p4 A
2 2 2 3 1 3 1 |
615.0 627,5 583.9 597.1 563.9 |
|
11 |
# y1 W0 u" V% g0 a: w7 q
2 2 1 1 3 2 2 |
) k; y" X) i1 j% T) a
795.9 854.0 937.0 999.2 724.8 |
|
12 | 3 S2 E6 J2 L f* u& J: E7 k
' t1 `& {4 C- p7 ~2 O3 M
2 2 3 2 2 1 3 |
* M: A0 } m3 h# A+ K; g
850.9 921.8 990.6 943.5 840.9 |
| ; r4 u* F7 l. X# Y8 M
13 |
: Z6 Q' i- d- y. d2 J/ M$ E" W% t' d
2 3 2 2 1 1 2 |
) B- w. h6 Z) U! b+ X1 \
513.0 665.9 718.9 646.4 |
| % y* ]1 x$ a/ s6 a
14 |
8 |1 X7 L0 j1 c4 c! T ?8 l' {2 m; C
2 3 1 3 3 3 3 |
7 ~7 i) [+ t8 _9 c+ O0 k# i/ m+ y* I
831.3 981.4 912.5 950.7 987.3 |
| 1 O( u+ S9 ~! U0 E& y L& }- M
15 |
" w! S( ^4 ^* ^& ]
2 3 3 1 2 2 1 | ) J+ P; n( L6 U3 P8 x! h6 Y, d" r* ~
806.1 908.1 627.6 855.0 |
| ! ]/ o& w! |/ ^" A/ M. w* ^( H
16 | $ `8 {8 I) \. G4 e
2 1 2 3 2 2 3 | 6 U3 C* j8 W- _" z5 N( j
727.3 643.9 584.0 643.4 602.1 |
|
17 | / K5 R0 R9 C& m) {# s3 n
2 1 1 3 2 2 3 | , @5 L. _! c2 y- M+ R1 ^, R \
* I6 S4 I8 j0 f8 x/ {
836.8 716.3 862.9 796.2 |
|
18 | / n+ j5 w' C) N' N% c
2 1 3 1 1 1 1 | * D2 }( _; l: S. d" L
1001.0 937.6 955.3 995.8 1009.0 |
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