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试题A制陶材料优化设计 ; N! p5 O7 W% `+ c Z: M0 u8 ~3 n
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:
E; U# P: K+ G" O+ f7 c! J/ oA: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). ' M0 W% U8 K6 L
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%。
# \: j# {- R2 n( U+ pC:CaO的含量,C1=0.0摩尔%,C2=1.0摩尔%,C3=2.0摩尔%。
( P# @' |0 {! P) x7 @# D) q* [D: Y2O3的摩尔%与MgO的摩尔的比率,D1=1:1, D2=1:2, D3=1:6.
9 t, B! g4 K q( }. EE:Y2O3的摩尔%与Al2O3的摩尔%的比率,E1=2:1, E2=1:1, E3=1:4.
6 m6 W% O3 G4 K# u7 ~. \5 wF:烧结温度,F1=1800oC, F2=1850oC, F3=1900oC. ?4 I# }5 {0 f' u
G:烧结时间,G1=1h, G2=2h, G3=3h. 2 ?8 f0 Q5 c) b, q: U
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,
; ^% _$ l+ n% i6 ~2 l; k6 g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; " b9 U1 I7 |7 J& \( F/ W) y
二、 寻找使得强度最大的最优工艺条件; 0 e9 Q2 J" D1 R% Q3 {$ |
三、 对你所建立的模型进行误差分析并做出评价; % X9 Y$ P- A! A9 n/ g
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?
# S; c- P4 t) T( ^" T7 o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。
7 j6 ?6 ]/ u* l) Q表1、陶瓷试验方案及强度数据表
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3 a* V5 h8 ]6 g2 { 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 |