1 前言

變色硅膠是以細孔硅膠為載體、經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品或設備。因此，抗壓強度是衡量變色硅膠產品質量的關鍵物理指標之一。

變色硅膠屬于硬質球形脆性顆粒，受壓至臨界值即發生脆性斷裂，適配脆性顆粒—球形檢測模式。本方案依據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，可滿足硅膠生產企業質控、干燥劑廠家來料檢驗及第三方合規檢測等場景需求。

2 儀器與試劑

2.1 儀器

顆粒強度測定儀；標準分樣篩（根據變色硅膠粒徑規格配備）；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》的規定進行取樣。從批量產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：

根據產品標準規定的粒度范圍，使用對應規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，清空歷史測試數據。

樣品放置：用鑷子夾取 1 顆變色硅膠顆粒平穩放置于樣品托盤中心區域，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。

數據采集：儀器持續實時采集壓力數值，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，單次測試數據自動存入系統。

清理托盤：單次測試完成后，用毛刷清掃托盤內硅膠碎屑，再進行下一粒測試。

平行測試：每組連續有效測試 15 粒，中途若顆粒打滑、未破碎觸發超壓保護，點擊“停止"舍棄本次數據，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，將觸發保護，當前測試不計數據、不計次數。

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。

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

清空：點擊“清空"清空本輪測試數據粒。

圖 2：樣品測試過程

4 結果與討論

4.1 結果統計

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 組數據算術平均值，單位 N；

變異系數 Cv：反應變色硅膠肥顆粒強度均勻性，用于評價生產工藝穩定性。

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果。

4.2 測試結果

圖 3：顆粒強度測試數據圖

4.3 精密度

變異系數越小，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

顆粒強度結果。

5 方案特點與優勢

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，參數預設后一鍵啟動，數據自動統計并支持結果打印。

智能防護：內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，為品質分級與工藝優化提供精細數據支撐。

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：單粒檢測耗時短，數據重復性良好，可滿足批量化快速檢測需求。

5.3 關鍵質控要點

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

篩分規范：依據產品標準規定的粒度范圍進行篩分，確保所測顆粒粒徑符合規格要求。

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

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；顆粒破碎時可能產生碎屑飛濺，應穿戴實驗服、口罩及眼罩等防護用品。

規范操作與維護：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 結論

本方案依據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球形脆性的物理特征，通過統一檢測模式及多粒平行測定，有效保證了數據的穩定性和可比性。

整套方案操作門檻低、智能程度高、檢測結果客觀，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，適用于硅膠生產企業的產線中控與成品放行、干燥劑生產企業的來料檢驗以及第三方實驗室的合規檢測等多元場景，具有良好的實用推廣價值。