ふるい振とう法は、その簡便さと費用対効果の高さで知られています。しかし、粒子径分析の精度と信頼性に影響する重大な欠点がいくつかあります。
ふるい振とう機による粒子径分析の5つの主な欠点
1.微粒子を正確に扱えない
ふるい振とう法の主な欠点の1つは、100メッシュより細かい試料を扱う場合の精度に限界があることです。このような微粒子は、凝集したり、ふるい成分に付着したりする傾向があるため、乾式ふるい分けでは精度が著しく低下します。これは特に、静電気の帯電が強い非常に乾燥した条件下で当てはまります。この制限により、粒度分布分析に大きな誤差が生じる可能性があります。
2.粒子形状による不正確さ
ふるい分析は、すべての粒子が丸いか、ほぼ球形であることを前提としています。しかし実際には、細長い形や平らな形など、粒子は様々な形状を持ち得ます。このような非球状の粒子は、質量を正確に反映しない方法でふるいの開口部を通過する可能性があり、信頼性の低い質量ベースの結果につながります。このような球状粒子という仮定は、多くの材料に見られる実際の粒子形状の多様性を考慮していないため、ふるい振とう法の重大な欠陥となります。
3.ふるいの目詰まりと歪み
正確で再現性のある結果を得るためには、ふるいの適切な取り扱いとメンテナンスが重要です。しかし、ふるいは正しく管理されないと目詰まりを起こしたり、歪んだりすることがあります。目詰まりは微粒子がふるいの目開きに詰まることで発生し、歪みは誤った取り扱いや過度の力が加わることで発生し、目開きの大きさが変化することで分析精度に影響します。これらの問題は、ふるい分析の完全性を損なう可能性がある、慎重なメンテナンスと取り扱いの必要性を強調するものです。
4.非常に細かい粒子への不適性
ふるい振とう法は、50 µm以下の粒子には適していません。現代の多くの材料や製品では、このスケール、あるいはさらに微細な粒子の分析が必要とされるため、この制限は重大な欠点となります。このような小さな粒子を正確に分析できないため、超微粒子が一般的な産業ではふるい振とう機の適用が制限されます。
5.さらなるサイズダウンの可能性
ふるい分け工程では、特に粒子が脆い場合、機械的な力によって粒子径がさらに小さくなる可能性があります。このような意図しない粒度減少は、元の粒度分布が変化するため、分析に誤差をもたらす可能性があります。
まとめると、ふるい振とう機は費用対効果が高く、簡単な粒度分布測定法ですが、微粒子を正確に扱えないこと、球状の粒子を想定していること、ふるいの目詰まりや歪みの可能性、非常に微細な粒子には適さないことなどの制約があります。これらの欠点は、特定の種類の材料を扱う場合や、より高い精度が要求される場合に、代替方法の必要性を際立たせます。
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