材料測試

非破壞性材料測試／破壞性材料測試檢驗材料的機械強度，直到其達到斷裂或特定變形。測試可以在不同環境條件下進行。

透過材料測試特徵值，為材料性能提供明確定義，進而可比對不同的材料。

材料測試不僅在研究機構進行，它還有助於公司獲得開發新產品和改進現有產品的寶貴知識。

測試型式總覽破壞性材料測試非破壞性材料測試
 用於靜態測試的試驗機用於動態測試的試驗機

標準化測試方法（例：ASTM 及 ISO 標準）在機械材料測試及元件測試中方面扮演核心的角色，且為全球所公認可用於確保各行業中的品質及安全。這些方法為測試程序、測試條件及測試設備提供了精確的規格：

標準概述

拉伸測試

到拉伸測試

壓縮測試

及壓縮測試試驗機

到壓縮測試

彎曲測試

到彎曲測試

疲勞測試

定義及描述

到疲勞測試

破壞力學

裂紋延伸、裂紋傳播和止裂性

到破壞力學

硬度測試與硬度測試方法

到硬度測試

衝擊測試

到衝擊測試

落錘測試

到落錘測試

蠕變(潛變)測試

到蠕變(潛變)測試

雙軸測試

到雙軸測試

高速拉伸測試

到高速拉伸測試

金屬薄板成型測試方法

到金屬薄板成型測試方法

組件測試

到組件測試

材料測試的測試方法

材料測試過程中可以應用很多測試方法：

在（準）靜態測試或靜態材料測試中，對試樣施加緩慢且恆定的荷重。在靜態材料測試中，測定主要受拉伸、壓縮、彎曲及剪切或扭矩影響時，試樣及元件的強度與變形行為。相對於動態材料測試而言，靜態材料測試在較低的測試速度下執行。

動態測試中，試樣會受到衝擊負荷，或是在一段較長時間內週期性作用在試樣上的負荷。動態材料測試係指藉由快速移動（動態）在材料或元件上執行的（破壞性）測試。範例包括擺錘衝擊試驗機、落錘試驗機、高速測試（穿透或高速拉伸測試）。

週期性材料測試／疲勞測試：在週期性材料測試中，試樣承受連續重複的負荷循環。根據不同的試驗機，這些負載循環可以呈現拉伸/壓縮、脈動或交變負載，並採用正弦波形、三角波形等形式。

破壞性材料測試

在破壞性測試中，從材料加工成試樣並在機械或化學負荷下進行測試。試樣被破壞或變形了（試樣表面）。測試後，被測試的組件或材料試樣已不能再使用。

破壞性材料測試在汽車及航空航太產業中扮演特別重要的角色，因為材料疲勞在這些行業中代表一個非常高的風險因素。同時，材料和組件的測試在醫療產業也變得不可或缺。

在多數測試方法中會對試片進行破壞：

非破壞性測試

在非破壞測試（NDT）中，在不損壞試樣的情況下測試試樣的品質。這樣可以確保材料品質足夠且適合進一步加工，並能長期可靠地承受負載。

非破壞性測試方法包括：

非破壞性材料測試的應用範例

薄膜

靜態和動態摩擦測試是非破壞性材料測試的一部分。

泡沫材料

對泡沫試片測量壓痕硬度。

噴霧瓶

對噴霧瓶進行非破壞性功能測試

材料試驗機的零組件

基本上所有的材料試驗機都有類似的零組件。多種可適用於負載機架的不同組件：

電子元件試樣夾具延伸計荷重元測試軟體

機械材料測試的標準化測試方法

材料測試包含了多種測試方法，用以測定標準試樣材料或成品零組件（組件測試）在機械、熱力或化學負載下的行為和材料特性。不同測試程序的要求因行業而異，主要依據 ISO 標準及 ASTM 標準之定義，但特定產業標準及製造商工廠標準中亦有相關定義。

以下概要說明機械材料測試及元件測試中重要的標準化測試方法：

Short description	Standards
氫能與金屬 \| KIH 測試	ASTM D1681
金屬｜箔材的拉伸試驗	ASTM E345, DIN 50154
複合材料與塑膠 \| 壓縮測試（端面負載）	ASTM D695, EN 2850 method B, BSS type III & IV
醫材 \| 無塵室	ISO 14644-1, ISO 14644-14, VDI 2083 Page 9.1
金屬 \| 小型板彎曲測試	VDA 238-100
塑膠 \| 彈性體 \| 拉伸測試	ASTM D412
金屬 \| 鋼材 \| 標準測試方法	ASTM A370
紙材 & 紙板 \| 濕式強度 / 濕式拉伸測試	ISO 3781, TAPPI T456
紡織品 \| 紡織品織物 \| 拉伸測試（抓取測試）	ISO 13934-2, ASTM D5034
醫療產業 \| 穿戴式給藥系統（OBDS）	ISO 11608-6
金屬 \| 熱機械疲勞 (TMF)	ISO 12111, ASTM E2368
建材 \| 玻璃及屋瓦 \| 彎曲測試	EN 1288, EN 538, EN 491
醫療產業 \| 自動注射器	ISO 11608-5
醫材 \| 魯爾接頭／魯爾鎖連接器 - 已被 ISO 80369 取代	ISO 594-1, ISO 594-2
紡織品 \| 線、紗、麻線 \| 拉伸測試	ISO 2062, ISO 11566, DIN EN 12562, DIN 53835-2, DIN 53835-3
醫材 \| 口罩測試	ISO 16900, ASTM D5035
金屬 \| 金屬薄板 \| 根據 Erichsen 及 Olsen 的杯突測試	ISO 20482, ASTM E643-86
金屬 \| 金屬薄板 \| 凸耳測試	ISO 11531, DIN EN 1669
金屬 \| 金屬薄板 \| 擴孔測試, 邊緣裂縫敏感度	ISO 16630
塑膠 \| 拉伸測試	ISO 527-1, ISO 527-2
金屬 \| 拉伸測試（環境溫度）	ISO 6892-1
塑膠 \| 薄膜 \| 拉伸測試	ISO 527-3
塑膠 \| 管材 \| 環剛性／環彈性	ISO 9969, ISO 13967, ISO 13968, ASTM D2412, ASTM D5356, EN 1288, EN 538, EN 491
剪切負載壓縮測試	ISO 14126 method 1, ASTM D3410, EN 2850 method A, AITM1-0008 type A
紙與紙板 \| 乾式拉伸測試	ISO 1924, ISO 1924-2, ISO 1924-3, ASTM D828, TAPPI T494
金屬 \| 管材 \| 環拉伸測試	ISO 8496, DIN 50138
金屬 \| 管材 \| 管材壓扁測試	ISO 8492, DIN 50136
氫能與金屬 \| 氫脆化導致材料失效	ASTM F1624
塑膠 \| 拉伸測試	ASTM D638
金屬 \| 試樣 \| 拉伸測試	DIN 50125
金屬 \| 管材 \| 通徑擴大測試	ISO 8493, DIN 50135
氫能與金屬 \| 鋼在塗層過程中產生氫脆化	ASTM F519
複材 \| 壓縮測試（組合負載）	ISO 14126 method 2, ASTM D6641, AITM1-0008
紙張、紙板和瓦楞紙板 \| 耐破強度測試	ISO 2758, ISO 2759
金屬 \| 管材 \| 摺緣測試	ISO 8494, DIN 50139
複材 \| 缺口壓縮測試（OHC、FHC)	ASTM D6484, ASTM D6742, BSS 7260 type I, AITM1-0008
紙張 \| 瓦楞紙 \| 瓦楞原紙測試（CMT）	ISO 7263, TAPPI T809
金屬 \| 管材 \| 環擴大測試	ISO 8495, DIN 50137
紙張與紙板 \| 壓縮強度／環壓測試（RCT）	ISO 12192, TAPPI T822
紙材與紙板 \| 抗壓強度／短跨距夾持測試（SCT）	ISO 9895, TAPPI T826, DIN 54518
金屬 \| 拉伸測試（高溫）	ISO 6892-2
複材 \| 拉伸測試	ISO 527-4, ISO 527-5
紙張 \| 零跨距拉伸強度	TAPPI T231
複材 \| 拉伸測試	ASTM D3039
金屬 \| 拉伸測試（高溫）	ASTM E21
紙材 \| 摩擦係數	TAPPI T549
紙材與紙板 \| 層間黏著強度測試／Z-方向拉伸測試	ISO 15754, TAPPI T541
紙張、紙板和瓦楞紙板 \| 彎曲試驗 / 彎曲剛性（2 點、3 點、4 點）	ISO 2493-1, ISO 5628, DIN 53121, DIN 54608
紙張｜瓦楞紙｜短跨距壓縮強度（S-test）	ISO 7763, DIN 5014
紙板 \| 瓦楞紙板 \| 彎曲測試 / 摺痕品質	DIN 55437-3, DIN 19304
紙板 \| 瓦楞紙板 \| 穿刺測試（LPET vs. PET）	DIN 53142-2, DIN 53142-1
紙板 \| 瓦楞板 \| 平壓測試（FCT）	ISO 3035, TAPPI T825
紙板 \| 瓦楞紙板 \| 抗邊壓強度 (ECT)	ISO 3037, TAPPI T811
紙板 \| 瓦楞紙板 \| 箱體壓縮測試 / 疊堆測試（BCT）	ISO 12048, TAPPI T804
紙張 \| 紙巾 \| 濕潤狀態下的拉伸強度	ISO 12625-5
紙 \| 面紙 \| 乾式拉伸測試	ISO 12625-4
紙材 \| 面紙 \| 破裂強度 / 穿刺測試	ISO 12625-9
塑膠 \| 軟質發泡材 \| 多種測試的綜合標準	ASTM D3574
塑膠 \| 薄膜 \| 拉伸測試	ASTM D882
金屬 \| 拉伸測試（環境溫度）	ASTM E8
金屬 \| 拉伸測試（微型試樣）	ISO/TS 6892-5
塑膠 \| 高應變率下的拉伸測試（高速拉伸測試）	ISO 18872, ISO 18989 (draft), VDA 287, SAE J2749
醫材 \| 髖關節植入物 \| 股骨幹疲勞測試／有限壽命疲勞	ISO 7206-4, ISO 7206-6
醫材 \| 髖關節植入物 \| 模組化股骨頭的壓縮／拉伸測試	ISO 7206-10
醫材 \| 髖關節植入物 \| 髖臼外杯的形變測試法	ISO 7206-12
醫材 \| 髖關節植入物 \| 髖臼外杯／內襯的拆卸力	ASTM F1820
醫材 \| 髖關節植入物 \| 對股骨頭 - 股骨幹所受扭矩的抵抗力	ISO 7206-13
醫材 \| 髖關節植入物 \| 漸縮連接部的拆卸力	ASTM F2009
醫材 \| 髖關節植入物 \| 陶瓷股骨頭的疲勞強度	ASTM F2345
醫材 \| 髖關節植入物 \| 陶瓷股骨柄的疲勞測試	ASTM F2580
醫材 \| 膝關節植入物 \| 脛骨托的疲勞測試	ISO 14879-1, ASTM F1800
金屬 \| 低週疲勞測試（LCF）	ISO 12106, ASTM E606
建材 \| 木材 \| 拉伸及彎曲測試	ASTM D1037, EN 311, EN 320, EN 319, DIN 52186
紡織品 \| 帶條、帶、繩、繩索 \| 拉伸測試／黏著力測試	ISO 2307, ISO 252, ISO 283, DIN EN 1492
金屬 \| 金屬薄板 \| 杯突測試，成型極限曲線（FLC）	ISO 12004
金屬 \| 金屬薄板 \| 凸耳測試，Fukui	JIS Z2249
醫材 \| 脊椎植入物 \| 靜態與動態測試／椎體切除模型	ISO 12189, ASTM F1717, ASTM F2706
醫材 \| 牙科植體 \| 疲勞測試	ISO 14801
醫材 \| 保險套 \| 抗撕強度／撕裂時的應變	ISO 4074
醫療 \| 包材 \| 殘餘密封力 (RSF) 試樣瓶	USP 1207
醫材 \| 胰島素注射筆及筆型注射器 \| 品保測試	ISO 11608-1, ISO 11608-2, ISO 11608-3, USP 1383, USP 382
金屬 \| 洛氏硬度	ISO 6508, ASTM E18
金屬 \| 硬度 Jominy 端面淬火測試（Jominy 測試）	ISO 642, ASTM A255
塑膠 \| 軟質發泡材 \| 壓縮應力值	ISO 3386, ISO 3386-1, ISO 3386-2
塑膠 \| 軟質發泡材 \| 壓痕硬度	ISO 2439, DIN 53579
塑膠 \| 管材 \| 蠕變（潛變）測試	ISO 9967
塑膠 \| Charpy 衝擊強度測試	ISO 179-1, ISO 179-2, ASTM D6110
金屬 \| 疲勞測試（S-N 曲線測試）	ISO 1099, ASTM E466-15, DIN 50100
紡織品 \| 紡織物、塗層織物、地工織物的測試	ISO 13934-1, ISO 13937-2, ISO 9073-4, ISO 3303, ISO 12236, ISO 10319, ISO 4606
金屬 \| 金屬薄板 \| 杯突測試，膨出	ISO 16808
醫材 \| 牙醫產業 \| 陶瓷抗彎強度	ISO 6872, EN 843-1
醫材 \| 導管 \| 拉伸測試	ISO 10555
複材 \| 衝擊後壓縮（CAI）	ISO 18352, ASTM D7136, ASTM D7137, AITM1-0010, BSS 7260 type II
醫材 \| 醫用檢查手套 \| 拉伸測試	ISO 11193-1, ISO 11193-2, DIN EN 455-2
醫材 \| 載藥注射器 \| 用於評估完整性與功能性的測試方法	ISO 11040, ISO 11040-4, ISO 11040-6, ISO 11040-8, USP 1383, USP 382
塑膠 \| 衝擊強度 Izod	ASTM D256
金屬 \| 維氏硬度	ISO 6507, ASTM E384
塑膠 \| 薄膜 \| 抗穿刺性	ASTM F1306, ASTM D5748, EN 14477
紡織品 \| 成品 \| 拉伸測試	EN 71, BS 4162, DIN EN 1492, BS 3084
金屬 \| 金屬薄板 \| 杯突測試，VW 測試	PV 1054
塑膠 \| 衝擊強度 Izod	ISO 180
塑膠 \| 組件 \| Dynstat 測試	DIN 53435
塑膠 \| 軟質發泡材 \| 拉伸性質	ISO 1798
塑膠 \| 軟質發泡材 \| 抗撕裂強度	ISO 8067
塑膠 \| 衝擊測試，拉伸	ISO 8256, ASTM D1822
複材 \| 彎曲測試	ISO 14125, ASTM D7264, EN 2562, EN 2746
塑膠 \| 管材 \| 拉伸性質	ISO 6259-1, ISO 6259-2, ISO 6259-3, ISO 8521, ISO 8513, ASTM D2105, ASTM D2290, EN 1393, EN 1394
塑膠 \| 測試板的穿刺測試	ISO 6603-2, ASTM D3763
塑膠 \| 3 點彎曲測試	ISO 178
塑膠 \| 3 點彎曲測試	ASTM D790
金屬 \| 布氏硬度	ISO 6506, ASTM E10
金屬 \| 彎曲測試	ISO 7438, ISO 8491
醫材 \| 脊椎植入物 \| 椎間體融合裝置的測試	ASTM F2077, ASTM F2267
醫材 \| 支架 \| 徑向壓縮測試	ASTM F3067
塑膠 \| 薄膜 \| 摩擦係數 (COF)	ISO 8295
醫材 \| 注射器 \| 柱塞滑移力	ISO 7886-1, USP 1383, USP 382
金屬 \| 薄板 \| r-值	ISO 10113
塑膠 \| 軟質發泡材 \| 恆定負載衝擊測試	ISO 3385
塑膠 \| 管材 \| 裂紋延展	ISO 18488, ISO 18489
塑膠 \| 熔體流動測試（MFR, MVR）	ISO 1133, ISO 1133-1, ISO 1133-2
金屬 \| 薄板 \| n-值	ISO 10275
塑膠 \| 熔體流動測試（MFR, MVR, FRR）	ASTM D1238, ASTM D3364
金屬 \| 破裂力學中的裂紋延展 da/dN	ASTM D647
金屬 \| 破裂力學中的臨界應力強度因子 K1C	ASTM E399
金屬 \| Charpy 缺口試樣衝擊測試	ISO 148-1
金屬 \| Charpy 及 Izod 缺口試樣衝擊測試	ASTM E23
複材 \| 層間剪切強度（ILSS）	ISO 14130, ASTM D2344, EN 2377, EN 2563
金屬 \| 鋼筋混凝土 \| 拉伸、彎曲及疲勞測試	ISO 15630-1, ASTM E488, BS 4449
金屬 \| 鋼筋混凝土 \| 剪切測試	ISO 15630-2
金屬 \| 鋼絞線 \| 拉伸及疲勞測試	ISO 15630-3, ASTM A416, ASTM A1061
金屬 \| 螺紋緊固件 \| 拉伸、測試力、衝擊、硬度及扭力測試	ISO 898-1, ISO 3506-1, ASTM F606-1
金屬 \| 螺帽 \| 測試力、硬度及擴孔測試	ISO 898-2, ISO 3506-2, ASTM F606-2
金屬 \| 螺紋緊固件 \| 疲勞測試	ISO 3800, DIN 969, MIL-STD-1312
金屬 \| 落錘測試	DIN EN 10274, API 5L
醫療 \| Luer / 魯爾鎖連接件	ISO 80369-7, ISO 80369-20
金屬 \| 里氏硬度	ISO 16859, ASTM A965
塑膠 \| 薄膜 \| 摩擦係數 (COF)	ASTM D1894
塑膠 \| 膠帶 \| 剝離黏著力／剝離測試	ASTM D3330
金屬 \| 表面硬度深度 (SHD)、有效硬化深度 (DS)	EN 10328
金屬 \| 氮化硬度深度 (NHD)	DIN 50190-3
金屬 \| 硬化層深度 (CHD)	ISO 2639
金屬 \| 維氏及努氏硬度	ASTM E92
塑膠 \| 硬質發泡材 \| 壓縮測試	ISO 844, ASTM D1621, EN 826
複合材料 \| 黏合強度（搭接剪切測試）	ASTM D5868, EN 6060, AITM1-0019
醫材 \| 骨板 \| 抗彎強度	ISO 9585, ASTM F382
塑膠 \| 變形溫度	ISO 75, ASTM D648
複合材料 \| 剪切測試（面內剪切測試）	ISO 14129, ASTM D3518, AITM1-0002
醫材 \| 骨螺釘 \| 力學性質	ISO 6475, ASTM F543
醫材 \| 套管與針頭 \| 抗斷裂性	ISO 9626
塑膠 \| 管材 \| 維卡軟化溫度	ISO 2507-1, ISO 2507-2, ISO 2507-3
塑膠 \| 維卡軟化溫度 VST	ISO 306, ASTM D1525
複合材料 \| V 形缺口剪切測試（Iosipescu 及 V 形缺口軌道）	ASTM D5379, ASTM D7078
複合材料 \| 能量釋放率 G	ASTM D7905, EN 6034, AITM 1-0006, BSS 7273
塑膠 \| 硬度球壓痕和洛氏硬度	ISO 2039-1, ISO 2039-2, ASTM D785
塑膠 \| 管材 \| 衝擊測試	ISO 9854-1, ISO 9854-2, ISO 3127, ISO 7628-2, ASTM D2444
複合材料 \| G1c 測試 / DCB 測試（雙懸臂樑）	ISO 15024, ASTM D5528, EN 6033, AITM 1-0005, BSS 7273
塑膠 \| 邵氏硬度	ISO 48-4, ASTM D2240
塑膠 \| IRHD 硬度計	ISO 48-2, ASTM D1415
塑膠 \| 蠕變（潛變）測試	ISO 899-1, ISO 899-2, ISO 16770, ASTM D2990