芯材（夹层结构）高低温处理后的拉伸剪切强度测试方法
芯材（夹层结构）在服役过程中往往面临极端温度环境的考验——从航天器轨道运行中的剧烈温差（-150℃至+120℃），到航空发动机舱附近的高温区域，再到极地与沙漠地区的极端气候条件。这些温度变化会引起芯材基体收缩膨胀、树脂体系力学性能变化以及面板-芯材界面热应力累积，进而导致芯材（夹层结构）剪切性能下降。为评估这一退化程度，通常先对试样进行高低温处理，再依据ASTM C273或GB/T 1455等标准测试其拉伸剪切强度。
一、高低温处理的典型方案
实验室中常用的高低温处理方案包括以下两种：
高温暴露处理：将芯材（夹层结构）试样置于设定温度的高温箱中，持续一定时间（通常为24至96小时），取出后在标准环境（23℃、50% RH）中冷却至室温，再进行剪切强度测试。常见的高温暴露温度范围为80℃、120℃、150℃、180℃甚至更高，具体取决于材料的耐热等级和服役环境。
高低温循环处理（温度冲击） ：将试样在高低温试验箱中经历预设次数的温度循环，每个循环包含高温保温、低温保温和升降温阶段。典型的温度循环参数包括：高温段（如+80℃）保温2小时，低温段（如-40℃或-55℃）保温2小时，高低温转换时间通常控制在5分钟以内，以模拟温度冲击效应。循环次数可取5次、10次、30次或50次，根据材料的使用要求和测试目的确定。夹层结构平面拉伸热疲劳检测涉及温度循环控制、拉伸速率精度、疲劳寿命测量等核心参数，确保材料在极端环境下的结构完整性和可靠性-39。
二、拉伸剪切强度测试标准
高低温处理完成后，需按以下标准测定芯材（夹层结构）的剪切性能：
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ASTM C273/C273M（平面剪切法）：将芯材或夹层结构试样直接粘接在加载板上，施加拉伸或压缩剪切载荷，测定平行于面板平面的剪切强度和剪切模量。该测试方法提供了夹层结构或芯材在平行于面板平面的剪切力加载时的力-偏转行为的信息，根据完整的力-偏转曲线，可以计算任何力下的芯材剪应力（如比例极限、屈服或最大力下的剪应力）并计算有效的芯材剪切模量-。
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GB/T 1455-2022：国内现行有效的夹层结构或芯子剪切性能试验方法国家标准，在技术路线上与ASTM C273基本一致，适用于国内项目的平行测试。
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GB/T 9979-2005：纤维增强塑料层间剪切强度试验方法，涉及夹层结构界面强度测试，可辅助评估热疲劳下的粘接性能退化-39。
三、测试关键参数
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测试温度：可在常温（23℃）下测试，也可在模拟高温或低温环境条件下直接测试（需配备环境箱）。直接在环境温度下测得的剪切性能更能反映芯材在该温度下的即时承载能力。
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加载速率：通常设定为1~5 mm/min。
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试样状态调节：高低温处理后的试样应在标准环境（23℃、50% RH）中调节至少2小时后再进行测试，或根据具体测试要求在环境箱中保持设定温度直至测试结束。
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失效模式记录：分别记录未处理试样与高低温处理后试样的失效模式（芯材剪切破坏、界面脱粘、面板分层等），并分析其变化。
四、结果表达
主要输出参数包括：剪切强度（MPa）、剪切模量（MPa）、剪切强度保持率（高低温处理后强度/未处理强度×100%）。保持率是量化高低温处理对芯材（夹层结构）剪切性能影响的核心指标。
