在化工、制藥、食品及材料科學(xué)等諸多涉及顆粒物料的領(lǐng)域，一個(gè)普遍而基礎(chǔ)的問題長久存在：如何科學(xué)、統(tǒng)一地評(píng)價(jià)一顆固體顆粒的機(jī)械強(qiáng)度？無論是化肥顆粒在運(yùn)輸中的抗破損能力，催化劑在反應(yīng)器內(nèi)的使用壽命，還是藥片在包裝與服用前的完整性，都與其顆粒硬度和抗壓強(qiáng)度息息相關(guān)。過去，不同行業(yè)往往參照各自的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，方法細(xì)節(jié)的差異有時(shí)會(huì)影響數(shù)據(jù)的橫向可比性。GB/T 44750-2024《顆粒 抗壓強(qiáng)度的測(cè)量》 國家標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，正是為了回應(yīng)這一需求，它為各類球形或類球形顆粒的抗壓強(qiáng)度測(cè)量提供了統(tǒng)一的方法基礎(chǔ)與規(guī)范性指導(dǎo)。本文將解讀該標(biāo)準(zhǔn)的核心要義，并探討其在提升跨行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量控制一致性方面的重要作用。

標(biāo)準(zhǔn)核心：為顆粒強(qiáng)度測(cè)量建立通用語言

GB/T 44750-2024 是一項(xiàng)基礎(chǔ)方法標(biāo)準(zhǔn)。它的核心目標(biāo)不是為某一特定產(chǎn)品設(shè)定合格線，而是規(guī)范測(cè)量顆粒抗壓強(qiáng)度時(shí)應(yīng)遵循的通用原則、術(shù)語定義、測(cè)試方法和結(jié)果表述。這如同為不同行業(yè)、不同實(shí)驗(yàn)室的對(duì)話建立了一套標(biāo)準(zhǔn)的“語法”，確保了“顆粒強(qiáng)度”這一概念在不同語境下具有一致的內(nèi)涵和可比的數(shù)據(jù)外延。

該標(biāo)準(zhǔn)明確了抗壓強(qiáng)度的基本定義，即單個(gè)顆粒在受壓時(shí)發(fā)生破碎或達(dá)到規(guī)定形變時(shí)所承受的最大應(yīng)力或力值。它確立了使用壓縮測(cè)試法（或稱為壓力測(cè)試方法）作為測(cè)量的基本原理，并對(duì)測(cè)試設(shè)備、樣品制備、試驗(yàn)程序及結(jié)果計(jì)算給出了框架性要求。例如，標(biāo)準(zhǔn)會(huì)關(guān)注測(cè)試速度的控制、顆粒的放置方式、力值測(cè)量的精度，以及如何通過測(cè)量足夠數(shù)量的單顆粒來計(jì)算具有統(tǒng)計(jì)意義的平均抗壓碎力。通過采納這一通用標(biāo)準(zhǔn)，各行業(yè)的專屬產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)（如肥料、催化劑、藥品標(biāo)準(zhǔn)）中關(guān)于強(qiáng)度測(cè)試的部分，可以在一個(gè)統(tǒng)一的科學(xué)框架下進(jìn)行細(xì)化和銜接，極大地提升了行業(yè)間技術(shù)交流和數(shù)據(jù)互認(rèn)的效率。

標(biāo)準(zhǔn)落地：驅(qū)動(dòng)專業(yè)檢測(cè)設(shè)備的規(guī)范化發(fā)展

一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的有效實(shí)施，離不開與之匹配的、規(guī)范化的檢測(cè)工具。GB/T 44750-2024 對(duì)測(cè)量過程的規(guī)范性要求，實(shí)際上對(duì)執(zhí)行測(cè)試的儀器設(shè)備提出了清晰的技術(shù)指向。一臺(tái)專業(yè)的顆粒壓碎強(qiáng)度測(cè)定儀（或單顆?？箟簭?qiáng)度測(cè)試儀），其設(shè)計(jì)與功能應(yīng)當(dāng)致力于滿足該標(biāo)準(zhǔn)所倡導(dǎo)的精確、可靠、可重復(fù)的原則。

具體而言，符合標(biāo)準(zhǔn)精神的現(xiàn)代儀器通常具備以下特征：

1. 高精度與高分辨率：儀器的力值測(cè)量系統(tǒng)需要具備足夠的精度（例如示值誤差在較小范圍內(nèi)）和分辨率，以確保能夠準(zhǔn)確捕捉并記錄顆粒從開始形變到破碎瞬間的完整力學(xué)過程，這是獲得可靠顆粒平均壓力數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。

2. 精確的過程控制：標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)測(cè)試條件的穩(wěn)定性。因此，儀器必須能夠精確設(shè)定并穩(wěn)定控制測(cè)試壓頭的運(yùn)動(dòng)速度（例如在較寬范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速），保證每一次測(cè)試、每一顆顆粒都在一致的加載速率下進(jìn)行。

3. 自動(dòng)化的數(shù)據(jù)采集與處理：手動(dòng)記錄和計(jì)算已無法滿足現(xiàn)代質(zhì)量控制對(duì)效率和準(zhǔn)確性的要求。專業(yè)儀器應(yīng)能自動(dòng)采集每次測(cè)試的峰值力，并基于此自動(dòng)計(jì)算出平均抗壓碎力、最大值、最小值及標(biāo)準(zhǔn)偏差等關(guān)鍵統(tǒng)計(jì)量，直接生成標(biāo)準(zhǔn)化報(bào)告，消除人為差錯(cuò)。

4. 良好的適應(yīng)性：儀器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)能兼容不同尺寸、不同形狀（球形、短柱狀等）顆粒的穩(wěn)定放置與測(cè)試。

例如，在化肥行業(yè)，一臺(tái)依據(jù)GB/T 10516-2012 測(cè)定硝酸磷肥顆粒強(qiáng)度的專業(yè)設(shè)備，其核心設(shè)計(jì)理念與GB/T 44750-2024 是高度一致的。這使得該設(shè)備在完成本職工作的同時(shí)，也能輕松適應(yīng)其他行業(yè)（如催化、醫(yī)藥）遵循同一基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)度測(cè)試需求，體現(xiàn)了設(shè)備的通用價(jià)值與標(biāo)準(zhǔn)的前瞻性。

跨行業(yè)應(yīng)用：以統(tǒng)一方法提升質(zhì)量控制水平

GB/T 44750-2024 的廣泛價(jià)值在于其跨行業(yè)的適用性。它為所有涉及顆粒強(qiáng)度評(píng)價(jià)的領(lǐng)域提供了一套可共同遵循的“基礎(chǔ)協(xié)議”。

• 在肥料行業(yè)：它是GB/T 10516-2012（硝酸磷肥）、GB/T 37918-2019（氯hua鉀）等產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)度測(cè)試方法的理論基石。通過遵循統(tǒng)一基礎(chǔ)方法，不同種類肥料之間的顆粒物理性能具備了更強(qiáng)的可比性，有利于生產(chǎn)優(yōu)化和產(chǎn)品升級(jí)。

• 在化工制藥行業(yè)：催化劑、分子篩、藥品丸芯或片劑的強(qiáng)度測(cè)試，同樣可以參照此標(biāo)準(zhǔn)建立或完善自身的檢測(cè)規(guī)程。數(shù)據(jù)的可比性有助于原材料篩選、工藝穩(wěn)定性評(píng)估和產(chǎn)品質(zhì)量把控。

• 在材料與科研領(lǐng)域：對(duì)于陶瓷微珠、樹脂顆粒、電池材料等新興領(lǐng)域的顆粒強(qiáng)度研究，該標(biāo)準(zhǔn)提供了一個(gè)現(xiàn)成的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y(cè)試方法框架，可加速研發(fā)進(jìn)程。

結(jié)語
GB/T 44750-2024《顆粒 抗壓強(qiáng)度的測(cè)量》 的發(fā)布與實(shí)施，標(biāo)志著我國在顆粒材料物理性能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)化方面邁出了重要一步。它超越了具體產(chǎn)品的局限，致力于在方法層面統(tǒng)一和提升各行業(yè)的檢測(cè)水平。對(duì)于生產(chǎn)企業(yè)、質(zhì)檢機(jī)構(gòu)和研發(fā)單位而言，理解和應(yīng)用這一標(biāo)準(zhǔn)，并選擇符合其技術(shù)理念的專業(yè)檢測(cè)設(shè)備，是提升自身質(zhì)量數(shù)據(jù)可信度、促進(jìn)跨行業(yè)技術(shù)交流、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品內(nèi)在物理性能精準(zhǔn)管控的明智之舉。在追求高質(zhì)量發(fā)展的今天，讓“顆粒強(qiáng)度”的測(cè)量擁有統(tǒng)一的標(biāo)尺，其意義深遠(yuǎn)。

相關(guān)問答

問：GB/T 44750-2024和我們產(chǎn)品原本執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)（如GB/T 10516）是什么關(guān)系？
答：GB/T 44750-2024 是一個(gè)基礎(chǔ)通用方法標(biāo)準(zhǔn)，它為顆粒抗壓強(qiáng)度測(cè)量規(guī)定了通用的原則、術(shù)語和方法框架。而像GB/T 10516-2012 這類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，是專用方法標(biāo)準(zhǔn)，它在通用框架下，針對(duì)“硝酸磷肥顆?！边@一特定產(chǎn)品，規(guī)定了更具體的樣品制備要求（如粒徑范圍）、測(cè)試速度、結(jié)果表示等細(xì)節(jié)。兩者是通用與專用、指導(dǎo)與具體執(zhí)行的關(guān)系。

問：我們的實(shí)驗(yàn)室主要為制藥行業(yè)服務(wù)，需要關(guān)注這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)嗎？
答：非常有必要。雖然制藥行業(yè)有藥典等專門規(guī)范，但許多藥用輔料（如球形微晶纖維素）、藥物中間體或特定劑型（如丸芯）的物理強(qiáng)度評(píng)價(jià)，同樣可以借鑒或直接采用此項(xiàng)通用基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。它能為建立或完善內(nèi)部物料機(jī)械性能檢驗(yàn)方法提供科學(xué)、規(guī)范的依據(jù)，提升數(shù)據(jù)的規(guī)范性和可比性。

問：標(biāo)準(zhǔn)中提到的“測(cè)試足夠數(shù)量的單顆?！保唧w是多少？
答：該基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)可能不會(huì)規(guī)定一個(gè)固定數(shù)字，因?yàn)樗枰骖櫜煌袠I(yè)、不同粒徑顆粒的實(shí)際情況。它強(qiáng)調(diào)數(shù)量應(yīng)滿足統(tǒng)計(jì)學(xué)要求，以獲得穩(wěn)定、可靠的平均抗壓碎力。在實(shí)際應(yīng)用中，通常參照具體產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)（如化肥標(biāo)準(zhǔn)多要求≥30粒）或根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)確定，確保測(cè)試結(jié)果具有代表性。

問：遵循新標(biāo)準(zhǔn)，是否意味著我們需要更換現(xiàn)有的測(cè)試儀器？
答：不一定需要立即更換，但應(yīng)進(jìn)行評(píng)估和校準(zhǔn)。重點(diǎn)檢查現(xiàn)有儀器的力值精度、速度控制穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)采集能力是否符合或接近新標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)的技術(shù)要求。如果現(xiàn)有設(shè)備在精度、自動(dòng)化程度上存在明顯不足，無法保證測(cè)試的重復(fù)性與準(zhǔn)確性，那么升級(jí)到符合現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)理念的專業(yè)設(shè)備，將有助于提升實(shí)驗(yàn)室的整體數(shù)據(jù)質(zhì)量和工作效率。

問：這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于顆粒的形狀有嚴(yán)格限制嗎？
答：標(biāo)準(zhǔn)主要適用于球形或近似球形的規(guī)則顆粒，因?yàn)檫@類顆粒的受力分析相對(duì)明確，數(shù)據(jù)可比性強(qiáng)。對(duì)于形狀不規(guī)則的顆粒，雖然仍可參考其基本原理進(jìn)行測(cè)試，但結(jié)果的離散性可能會(huì)增大，在數(shù)據(jù)解釋和應(yīng)用時(shí)需要更加謹(jǐn)慎，有時(shí)需要特別說明顆粒的形狀特征。

本文內(nèi)容僅供參考討論，基于有限的研究資料整理而成，如有疑問或發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，歡迎與我們溝通指正。