對(duì)于粉體顆粒的長(zhǎng)徑比的定義是：經(jīng)過(guò)顆粒內(nèi)部的最長(zhǎng)徑，和與它相垂直的最長(zhǎng)徑之比，如下圖所示：

D1:D2=長(zhǎng)徑比

此參數(shù)是表述針狀粉體顆粒形貌的重要參數(shù)，用以判斷針狀粉體的性能具有較大的實(shí)用價(jià)值。

我們以最常見(jiàn)的針狀粉體材料——硅灰石為例加以介紹。高附加值、深加工的硅灰石粉體最主要技術(shù)指標(biāo)就是長(zhǎng)徑比。高長(zhǎng)徑比硅灰石(15∶1～20∶1)主要是作為增強(qiáng)功能填料，用于涂料、塑料和橡膠中以提高硬度、彎曲強(qiáng)度和撞擊阻力，同時(shí)也可改進(jìn)塑料電學(xué)性質(zhì)，提高其熱穩(wěn)定性，增強(qiáng)抗腐蝕性和提高耐磨性。高長(zhǎng)徑比硅灰石還可替代石棉用于生產(chǎn)摩擦材料和絕緣材料。盡管國(guó)內(nèi)外對(duì)高長(zhǎng)徑比硅灰石的需求量愈來(lái)愈多，加工的企業(yè)技術(shù)不斷提高，但是目前國(guó)內(nèi)外仍然沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)測(cè)定硅灰石粉的平均長(zhǎng)徑比，國(guó)際上最大的硅灰石公司NYCO公司，也沒(méi)有公開的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)有某些文獻(xiàn)提及用圖像分析方法探討測(cè)定硅灰石平均長(zhǎng)徑比，但都不是系統(tǒng)研究，也沒(méi)有形成意見(jiàn)較為統(tǒng)一的硅灰石長(zhǎng)徑比測(cè)試國(guó)家或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。總體而言，早期常用的長(zhǎng)徑比測(cè)試手段，基本都是使用拍攝的靜態(tài)針狀粉體圖片通過(guò)手工或者軟件智能識(shí)別技術(shù)得到長(zhǎng)徑和短徑數(shù)據(jù)后計(jì)算出長(zhǎng)徑比。這種方法最大的局限性有兩點(diǎn)，一個(gè)是取樣量小，受人為主觀影響大。這是因?yàn)槭鞘止づ臄z顆粒圖像，效率低且個(gè)人主觀意見(jiàn)決定了圖像的截取區(qū)域，要保證較大的采樣率工作量極大。二是常規(guī)顯微技術(shù)下拍攝的靜態(tài)針狀粉體圖片并不能保證針狀粉體有序的按照長(zhǎng)徑方向排列。獲得的顯微圖像無(wú)法有效保證長(zhǎng)徑和短徑的數(shù)據(jù)真實(shí)性。

針對(duì)靜態(tài)圖像測(cè)量技術(shù)在長(zhǎng)徑比測(cè)試上的局限性，業(yè)內(nèi)專家一直在探索更好的長(zhǎng)徑比測(cè)量方法。最終，帶鞘流技術(shù)的動(dòng)態(tài)圖像粒度粒形分析系統(tǒng)，成為了長(zhǎng)徑比測(cè)試的首選設(shè)備。目前這種測(cè)量針狀顆粒長(zhǎng)徑比的技術(shù)已經(jīng)很成熟了。

所謂鞘流技術(shù)最初開發(fā)出來(lái)是應(yīng)用在血球計(jì)數(shù)器上的。為了避免計(jì)數(shù)中血細(xì)胞從小孔邊緣處流過(guò)及湍流，渦流的影響，發(fā)明了鞘流技術(shù)。具體做法是用一毛細(xì)管對(duì)準(zhǔn)小孔管，細(xì)胞混懸液從毛細(xì)管噴出，同時(shí)與四周流出的鞘液一起流過(guò)敏感區(qū)，保證細(xì)胞混懸液在中間形成單個(gè)排列的細(xì)胞流，四周被鞘液圍繞。該項(xiàng)技術(shù)也應(yīng)用在動(dòng)態(tài)顆粒圖像分析系統(tǒng)中，用以實(shí)現(xiàn)針狀顆粒同向排隊(duì)通過(guò)成像區(qū)，從而實(shí)現(xiàn)了針狀粉體按照長(zhǎng)徑方向有序排列的目標(biāo)。將有序排列的針狀顆粒利用數(shù)碼設(shè)備拍攝下來(lái)，通過(guò)軟件自動(dòng)識(shí)別顆粒長(zhǎng)短徑，從而精確測(cè)量長(zhǎng)徑比。這種方法克服了靜態(tài)圖像顆粒分析系統(tǒng)因顆粒交叉、非水平狀態(tài)導(dǎo)致的數(shù)據(jù)失真，同時(shí)實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)圖像捕捉和數(shù)碼攝像技術(shù)的應(yīng)用，自然而然的解決了取樣量和取樣人為主觀誤差問(wèn)題，使長(zhǎng)徑比分析變得簡(jiǎn)便易行和具有很高的準(zhǔn)確性。

據(jù)可靠消息，國(guó)內(nèi)粉體物性檢測(cè)設(shè)備知名企業(yè)丹東百特公司的動(dòng)態(tài)顆粒圖像分析系統(tǒng)就具備了應(yīng)用鞘流技術(shù)測(cè)試長(zhǎng)徑比的功能。以百特公司為典型代表的國(guó)內(nèi)粉體物性檢測(cè)儀器設(shè)備企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)，在近幾年已經(jīng)逐步從仿制改進(jìn)階段過(guò)度到了自主研發(fā)，開拓創(chuàng)新階段。納米粒度儀、PM2.5大氣粉塵污染物檢測(cè)儀器、大量程激光粒度儀等新產(chǎn)品層出不窮。這是我們民族粉體行業(yè)的福音，也代表著中國(guó)粉體技術(shù)企業(yè)的脊梁。相信各位粉體圈同仁，只要保持著一顆銳意進(jìn)取的雄心，就能夠在中國(guó)的粉體圈內(nèi)撐起屬于自己的一片天地。 

(粉體圈 作者：敬之)