1 前言

變色硅膠是以細孔硅膠為載體、經(jīng)氯化鈷等指示劑浸漬活化制成的功能性吸附干燥劑，在儀器儀表防潮、藥品包裝、電子元器件儲存及氣體凈化等領域應用廣泛。在儲運及裝填過程中，若顆粒強度不足，易破碎粉化，不僅造成吸附劑損耗，還可能污染被保護的產(chǎn)品或設備。因此，抗壓強度是衡量變色硅膠產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵物理指標之一。

變色硅膠屬于硬質(zhì)球形脆性顆粒，受壓至臨界值即發(fā)生脆性斷裂，適配脆性顆粒—球形檢測模式。本方案依據(jù)GB/T 34709-2017《硅膠通用試驗方法》及GB/T 44750-2024《顆粒 抗壓強度的測量》等標準，利用顆粒強度測定儀建立規(guī)范化操作流程。方法簡潔可靠，適用于含鈷變色硅膠、無鈷變色硅膠、藍膠指示劑及普通硅膠干燥劑等各類球形硅膠顆粒的強度檢測，可滿足硅膠生產(chǎn)企業(yè)質(zhì)控、干燥劑廠家來料檢驗及第三方合規(guī)檢測等場景需求。

2 儀器與試劑

2.1 儀器

顆粒強度測定儀；標準分樣篩（根據(jù)變色硅膠粒徑規(guī)格配備）；鑷子等。

圖 1：顆粒強度測定儀外觀圖

2.2 樣品與輔助用品

變色硅膠顆粒；無水乙醇（分析純）；無塵軟毛刷。

3 實驗方法

3.1 樣品準備

取樣：按照 GB/T 41948《顆粒表征 樣品準備》的規(guī)定進行取樣。從批量產(chǎn)品中隨機采集具有代表性的變色硅膠樣品，取樣量應足夠完成全部測試。

篩分等級：

根據(jù)產(chǎn)品標準規(guī)定的粒度范圍，使用對應規(guī)格的標準篩對樣品進行篩分。常見的變色硅膠粒

度分級如下：

? 小球型：粒徑 d < 2.00 mm

? 中球型：2.00 mm ≤ d <4.00 mm

? 大球型：4.00 mm ≤ d <6.00 mm

篩分后選取目標粒度區(qū)間的完整顆粒備用。

樣品挑選：用鑷子從篩分后的樣品中隨機選取 30 粒沒有裂痕、外觀渾圓的變色硅膠顆粒。

樣品預處理：變色硅膠具有較強的吸濕性，測試前將待測樣品在恒溫恒濕的環(huán)境中平衡 2h。

3.2 樣品測試步驟

開機自檢：開啟儀器電源，選擇顆粒類型（變色硅膠屬于脆性顆粒），儀器自動完成整機自

檢。壓桿自動升降歸零，自檢完成后，界面顯示“待檢測"。

模式選擇：選擇球形顆粒檢測界面，清空歷史測試數(shù)據(jù)。

樣品放置：用鑷子夾取 1 顆變色硅膠顆粒平穩(wěn)放置于樣品托盤中心區(qū)域，保證顆粒居中無傾斜。

啟動測試：點擊“開始"進行測試。壓桿勻速向下運動，接觸樣品后實時顯示當前壓力值。

數(shù)據(jù)采集：儀器持續(xù)實時采集壓力數(shù)值，變色硅膠顆粒受壓破碎瞬間蜂鳴報警，設備自動記

錄破碎峰值壓力，壓桿自動回升至初始位置，單次測試數(shù)據(jù)自動存入系統(tǒng)。

清理托盤：單次測試完成后，用毛刷清掃托盤內(nèi)硅膠碎屑，再進行下一粒測試。

平行測試：每組連續(xù)有效測試 15 粒，中途若顆粒打滑、未破碎觸發(fā)超壓保護，點擊“停止"舍棄本次數(shù)據(jù)，重新檢測。

3.3 安全注意事項

含鈷變色硅膠中氯化鈷具有一定毒性，操作過程中建議佩戴手套，避免粉塵吸入。

測試過程中禁止接觸托盤壓頭，防止夾手。

顆粒破碎時會產(chǎn)生碎屑飛濺，需穿戴實驗服、口罩和眼罩等防護用品。

若測試樣品超過儀器最大量程，將觸發(fā)保護，當前測試不計數(shù)據(jù)、不計次數(shù)。

3.4 顆粒強度測定儀操作說明

顆粒類型選擇：開機主界面選擇“脆性顆粒"（變色硅膠屬于脆性顆粒）。

清零：如儀器不顯示“0"，點擊“清零"按鍵。

查看數(shù)據(jù)：點擊“查看"進入查看界面，可存儲 15 次測試數(shù)據(jù)，保存平均值及變異系數(shù)。打印：點擊“打印"打印本輪測試數(shù)據(jù)。

清空：點擊“清空"清空本輪測試數(shù)據(jù)粒。

圖 2：樣品測試過程

4 結(jié)果與討論

4.1 結(jié)果統(tǒng)計

儀器自動存儲 15 組單粒顆粒破碎壓力值，自動計算：

單粒顆粒強度：破碎瞬間最大壓力，單位 N；

批次平均顆粒強度：15 組數(shù)據(jù)算術(shù)平均值，單位 N；

變異系數(shù) Cv：反應變色硅膠肥顆粒強度均勻性，用于評價生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性。

無需額外換算公式，直接以儀器輸出平均壓力作為最終檢測結(jié)果。

4.2 測試結(jié)果

圖 3：顆粒強度測試數(shù)據(jù)圖

4.3 精密度

變異系數(shù)越小，說明顆粒均勻性越好。顆粒的形狀、大小及制備工藝的一致性會影響顆粒的

顆粒強度結(jié)果。

5 方案特點與優(yōu)勢

5.1 顆粒強度測定儀性能亮點

操控便捷：配備觸摸式人機界面，參數(shù)預設后一鍵啟動，數(shù)據(jù)自動統(tǒng)計并支持結(jié)果打印。

智能防護：內(nèi)置超壓停機保護功能，有效防止高硬度顆粒對傳感器造成損壞。

高分辨檢測：力值分辨力達0.01 N，能夠清晰識別不同配方或工藝條件下變色硅膠的強度差異，為品質(zhì)分級與工藝優(yōu)化提供精細數(shù)據(jù)支撐。

5.2 適用對象與檢測能力

樣品類型：涵蓋含鈷變色硅膠、無鈷變色硅膠、藍膠指示劑及普通硅膠干燥劑等各類球形硅膠顆粒。

尺寸兼容：適配粒徑0.2~25 mm（或0.5~25 mm，視儀器型號而定）的顆粒。

效率表現(xiàn)：單粒檢測耗時短，數(shù)據(jù)重復性良好，可滿足批量化快速檢測需求。

5.3 關(guān)鍵質(zhì)控要點

環(huán)境與預處理：建議在溫度10~30℃、相對濕度≤70%的實驗環(huán)境下操作。變色硅膠吸濕性強，測試前須在恒溫恒濕環(huán)境中平衡2小時。

篩分規(guī)范：依據(jù)產(chǎn)品標準規(guī)定的粒度范圍進行篩分，確保所測顆粒粒徑符合規(guī)格要求。

取樣代表性：嚴格遵循隨機取樣原則，保證檢測結(jié)果能夠真實反映批次產(chǎn)品的整體質(zhì)量水平。

安全防護：含鈷變色硅膠中氯化鈷具有一定毒性，操作時建議佩戴手套，避免粉塵吸入；顆粒破碎時可能產(chǎn)生碎屑飛濺，應穿戴實驗服、口罩及眼罩等防護用品。

規(guī)范操作與維護：測試前后及時清理托盤碎屑，保持儀器潔凈干燥；定期使用標準砝碼對力值進行校驗。

6 結(jié)論

本方案依據(jù)GB/T 34709-2017《硅膠通用試驗方法》及GB/T 44750-2024《顆粒 抗壓強度的測量》等標準，利用顆粒強度測定儀的脆性顆粒—球形檢測模式，建立了一套規(guī)范化的變色硅膠顆粒抗壓強度檢測流程。該方法充分貼合變色硅膠硬質(zhì)球形脆性的物理特征，通過統(tǒng)一檢測模式及多粒平行測定，有效保證了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和可比性。

整套方案操作門檻低、智能程度高、檢測結(jié)果客觀，能夠準確反映變色硅膠在儲運及裝填過程中的抗破碎能力，適用于硅膠生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)線中控與成品放行、干燥劑生產(chǎn)企業(yè)的來料檢驗以及第三方實驗室的合規(guī)檢測等多元場景，具有良好的實用推廣價值。