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试题A制陶材料优化设计 ( w3 [( W1 Q. g0 Y d2 C8 C
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:
! u2 F0 [/ y+ j! vA: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). " u" I& \2 h+ M' H% M) G. F
B: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%。
% I2 z _/ f2 H7 N- u) OC:CaO的含量,C1=0.0摩尔%,C2=1.0摩尔%,C3=2.0摩尔%。
/ ]* x# O6 h& Q3 m6 E+ [7 h) a9 tD: Y2O3的摩尔%与MgO的摩尔的比率,D1=1:1, D2=1:2, D3=1:6.
8 g* l# K( m E: G! i5 H9 ]E:Y2O3的摩尔%与Al2O3的摩尔%的比率,E1=2:1, E2=1:1, E3=1:4. ; e, u9 p9 \7 Z( c0 H
F:烧结温度,F1=1800oC, F2=1850oC, F3=1900oC.
1 L; h: p) z' @& L4 M! J+ [6 e S; ]G:烧结时间,G1=1h, G2=2h, G3=3h. # |5 f9 f' H0 Q
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, * w7 z- u$ x5 o# a4 ?8 `+ [
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;
( | h5 B* k! S: o; h9 C- H二、 寻找使得强度最大的最优工艺条件; 9 N b' M d2 g
三、 对你所建立的模型进行误差分析并做出评价; $ |+ S) t& I' M1 s" N/ J
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? 1 a& a& z7 U x8 ]8 C; W
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。
3 s3 x( U. Y4 m" T/ k; r表1、陶瓷试验方案及强度数据表 5 T0 E c8 g& W7 l" F* n* s
+ W3 ? R+ Y& U0 B, @; i( r( D3 K5 t) g, D4 j4 V' A
$ p) M. ~$ Q Y# L- C|
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843.8 816.2 714.3 824.4 |
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) f& ]6 z) o8 q# I! m7 k& C
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9 E# E; G- b. T w8 t* G 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 |