ASTM C297/C297M 夾層結構平面拉伸強度的標準測試方法

美國材料與試驗協會 (ASTM) 制定的「ASTM C297/C297M 夾層結構平面拉伸強度標準試驗方法」描述了一種用於測定黏合夾層板芯材（或芯材與其表面之間黏合處）平面拉伸強度的試驗方法。此試驗方法要求對夾層結構施加垂直於夾層平面的拉伸載荷。此載重透過黏合在夾層板、夾層板表面或直接黏合在芯材上的厚載塊傳遞到夾層結構。

在夾層板中，芯材與表面的黏合完整性對於保持表面穩定性以及允許表面和芯材之間的負載傳遞至關重要。此測試方法可用於提供有關芯材與表面黏合強度和品質的資訊。它也可用於產生芯材的面內拉伸強度資料。雖然它主要用於黏合夾層板的品質控制測試，但也可用於產生結構設計規格、材料特性以及研發應用所需的面內拉伸強度資料。

影響直線拉伸強度的因素應報告如下：塗層材料、芯材、黏合劑材料、材料製造方法、塗層堆疊順序和總厚度、芯材幾何形狀（孔徑）、芯材密度、黏合劑厚度、試樣幾何形狀、樣品製備、試樣狀態調節、測試環境、試樣對準、加載程序、測試速度、塗層空隙率、體積增強劑空隙率、體積增強劑。本測試方法可測得的參數包括直線拉伸強度。

夾層板是一種複合材料，由兩層薄板粘合到一層輕質但厚實的芯材上。夾層板因其較高的抗彎剛度和通常較低的密度而備受青睞，但其抗拉強度往往較弱。因此，可以使用 ASTM C297 標準測試方法測試夾層板的直線抗拉強度。

夾芯板的直線拉伸強度是衡量基材與芯材之間，或芯材與組合夾芯板表面之間黏結強度的指標。本標準允許的芯材形式包括具有連續黏結表面的芯材（例如輕木和泡沫）和具有離散黏結表面的芯材（例如蜂窩）。

一般來說，材料製造工藝不良、纖維排列控制不足以及樣品處理不當造成的損壞是導致複合材料數據散佈較大的已知原因。特別是在製備夾層複合材料樣品時，應特別注意芯材與表面黏合不完整或不均勻、芯材和表面單元錯位、接頭、空隙或其他芯材和表面不連續性、平面外曲率、表面厚度變化以及表面粗糙度。

該試驗要求夾層結構承受垂直於夾層平面的拉伸載荷，該載荷通過粘合在夾層表面或直接粘合在夾芯上的厚加載塊傳遞到夾層結構。當考慮斷裂時，直線拉伸強度唯一可接受的失效模式是內部夾層結構內的失效模式。加載塊與夾層結構之間的黏結失效是不可接受的失效模式。

夾層結構材料是由至少兩種獨立材料所構成的複合結構。這類材料通常由夾在兩塊面板之間的芯材和可選的黏合層組成。這些組件統稱為芯材和麵板。夾層結構材料由於強度高、剛度高、密度低，用途廣泛，廣泛應用於航空航太、船舶和建築等產業。

就夾層結構材料的機械性質而言，夾層結構材料具有較高的強度重量比、剛度重量比和低密度，使其具有耐腐蝕性。面板和芯材的組合提高了抗彎剛度，而芯材本身則提供了足夠的剪切強度和更高的剛度。這些材料可以根據特定的應用需求，從各種面板和芯材中進行客製化。根據預期用途，所選材料會表現出不同的性能，從而可以透過客製化滿足各種性能要求。

ASTM C297 標準的製定源自於航空航太、船舶和建築等各行各業對夾層板材料日益增長的需求。為了確保這些材料的性能和安全性，制定一種標準化的測試方法來評估其剪切拉伸強度變得越來越重要。該標準不斷更新，以反映測試技術的進步、行業需求的變化以及對更精確、更準確的測試方法的需求。如今，該標準已被廣泛認可並用於評估夾層結構的剪切拉伸強度。

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