三水平三因素正交试验设计

三水平三因素正交试验设计第一页，共13页。简介：日本著名的统计学家田口玄一将正交试验选择的水平组合列成表格，称为正交表。例如作一个三因素三水平的实验，按全面实验要求，须进行3^3=27种组合的实验，且尚未考虑每一组合的重复数。若按L9(34)正交表安排实验，只需作9次，按L16(45)正交表进行16次实验，显然大大减少了工作量。常用的三个水平三个因素与三水平四因素的正交表一样都是L9(34)正交表。正交试验设计Orthogonalexperimentaldesign第二页，共13页。简介：正交表是一整套规则的设计表格，Ln(tc)用L为正交表的代号，n为试验的次数，t为水平数，c为列数，也就是可能安排最多的因素个数。例如正交表L9(34)，它表示需作9次实验，最多可观察4个因素，每个因素均为3水平。一个正交表中也可以各列的水平数不相等，我们称它为混合型正交表，如L8(4×24)，此表的5列中，有1列为4水平，4列为2水平。正交表每一列中，不同的数字出现的次数相等。例如在两水平正交表中，任何一列都有数字“1”与“2”，且任何一列中它们出现的次数是相等的；如在三水平正交表中，任何一列都有“1”、“2”、“3”，且在任一列的出现次数均相等。正交表第三页，共13页。正交试验设计法探究银镜反应的反应条件正交试验设计及在丝饼成形工艺过程中的应用正交试验设计优化等离子喷涂纳米Al2O3-13％TiO2涂层工艺参数ThreeApplications

第四页，共13页。Example1正交试验设计法探究银镜反应的反应条件设置三水平三因素正交试验第五页，共13页。L9(34)正交试验第六页，共13页。kI,k2,k3为其平均值，R为极差第七页，共13页。结果分析：直接比较表2可知在这9个实验结果中，以实验5产生的银镜效果最好，其水平组合为A2,B2,C3，分别是各因素中影响最大的水平。由图可以看出本实验各因素组合中的最优组合为A2,B2,C3，而通过R值的大小可以看出本实验因素存在显著性顺序，其主次关系为C>A>B．即影响银镜反应的因素最主要的是乙醛的浓度，其次是温度、硝酸银的浓度。结果与讨论通过利用正交试验法得出的用乙醛作为还原剂做银镜反应时，对实验影响最大的因素是乙醛的浓度。实验的最佳条件是用水浴加热到80℃，2％的硝酸银溶液，使用40％的乙醛溶液。第八页，共13页。Example2正交试验设计优化碱性钙基膨润土的改性条件设置三水平三因素正交试验因素水平A水土比(ml·g-1)B反应时间(h)CCaO/活性白土质量比(g·g-1)11.5:1100.3:122:1120.4:132.5:1140.5:1第九页，共13页。试验号因素（60℃）Bent-Ca-OH恒重质量（g）（200℃）Bent-Ca-OH恒重质量（g）Bent-Ca-OH脱水率X（%）1A蒸馏水用量（ml）B反应时间（h）CCaO用量（g）111（10.5）1（10）1(1.5)5.8725.23210.90212（14）2(12)2(2.0)7.7476.83411.79313(17.5)3(14)3(2.5)7.8617.02210.67421（10.5）2（12）3（2.5）7.2706.45611.20522（14）3（14）1（1.5）7.8807.01111.03623（17.5）1（10）2（2.0）6.6625.89611.50731（10.5）3（14）2（2.0）8.0537.13411.41832（14）1（10）3（2.5）6.4055.72510.62933（17.5）2（12）1（1.5）6.6685.90911.38L9(34)正交试验第十页，共13页。水