试题A制陶材料优化设计 ! z( {( P) R r8 w1 b7 M* p
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: ) T+ Z. P% [* w
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). - M3 t' O& p9 \6 ~ u+ g
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%。 + ^2 ~ O8 L, r9 s0 q- X* @1 k4 e
C:CaO的含量,C1=0.0摩尔%,C2=1.0摩尔%,C3=2.0摩尔%。
/ y7 q2 H# D1 m9 s/ ^0 V; ^D: Y2O3的摩尔%与MgO的摩尔的比率,D1=1:1, D2=1:2, D3=1:6.
9 I- }2 g+ P2 x$ f4 ^E:Y2O3的摩尔%与Al2O3的摩尔%的比率,E1=2:1, E2=1:1, E3=1:4. # h V. Q- J+ z3 }& a$ M
F:烧结温度,F1=1800oC, F2=1850oC, F3=1900oC.
+ n! b- W% b* ?+ fG:烧结时间,G1=1h, G2=2h, G3=3h. * W7 X5 a- E' F: e- g2 b' V' ?( o
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, # W3 ?# m4 X* d9 C
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;
t5 Y7 m9 U0 [( v) A @% B二、 寻找使得强度最大的最优工艺条件;
5 Z7 z' Q9 ~7 Y三、 对你所建立的模型进行误差分析并做出评价; / V0 w2 g7 j- v* Q0 q# p9 ]1 T
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 Y S6 H) L/ x% |+ k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。
' `6 b, A2 t7 O2 N表1、陶瓷试验方案及强度数据表
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0 R' C# b/ ~& v- `: U- h! n5 u. g% u
9 C- T$ T7 o# i* r* A8 S9 d 试验号 | : i8 q$ v3 K9 l, t2 b, j! g" e* _+ S& D
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6 D+ I- ?; F" t @% C' A1 Y 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 |