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试题A制陶材料优化设计
8 F$ y* m, Q# q7 M% [/ S9 B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- Z% r2 B# ~1 K; dA: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).
* j) R7 Y2 `: u$ z VB: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%。 * a9 s2 e4 P: k1 j- }
C:CaO的含量,C1=0.0摩尔%,C2=1.0摩尔%,C3=2.0摩尔%。 1 F& i- }5 U8 [5 O- n
D: Y2O3的摩尔%与MgO的摩尔的比率,D1=1:1, D2=1:2, D3=1:6. 3 T2 r4 O. E! i4 R6 s6 p
E:Y2O3的摩尔%与Al2O3的摩尔%的比率,E1=2:1, E2=1:1, E3=1:4. ! Z5 u' s* {# _+ _
F:烧结温度,F1=1800oC, F2=1850oC, F3=1900oC. . R) N) _7 V3 G3 I: H
G:烧结时间,G1=1h, G2=2h, G3=3h. . o3 n; i1 b0 L! C" p% q; R
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, 9 K8 f: [) G2 o' G% S T0 b
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;
4 X& R4 S. l, N! M2 C$ C二、 寻找使得强度最大的最优工艺条件;
0 ^: h7 r6 D8 c三、 对你所建立的模型进行误差分析并做出评价; ~! G( e4 A! m7 A: b# K
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?
: ?7 W& q9 z: N6 N, P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。
, E2 N; L. h% \1 k( `# O3 N表1、陶瓷试验方案及强度数据表
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试验号 | . ?; v2 T2 F0 t
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A B C D E F G |
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强度 |
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: e- I0 h9 f1 } I3 f4 t* \ p 18 |
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2 1 3 1 1 1 1 | 1 _- i7 O5 N$ b) K
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1001.0 937.6 955.3 995.8 1009.0 | 注:因素栏中数字“i”表示因素在试验中处于第i水平 |