ふるい分析は、粒状材料の粒度分布を測定するために広く使用されている方法である。しかし、結果の精度と信頼性に影響するいくつかの限界があります。ここでは、ふるい分析の5つの主な制限について説明します：
1.粒子形状の仮定
ふるい分析は、すべての粒子が円形またはほぼ円形であることを前提としています。これは、粒子がふるいの四角い開口部を通過することを意味します。しかし、細長い粒子や平らな粒子は信頼できる結果をもたらさない可能性があります。報告された粒子径は、三次元的に同じような大きさであるという仮定に基づいている可能性があり、実際の粒子径を正確に表していない可能性があります。
2.試験ふるいの精度
ふるい分析結果の精度は、使用する試験ふるいの精度に依存します。ASTM E11やISO 3310のような試験ふるいの規格があり、ふるい製造業者の品質基準値が定められていますが、試験ふるいの開口部のひとつひとつが正確に規定サイズであることを保証することは不可能です。統計的予測は、一定数の開口部の測定に基づいて精度のレベルを判断するために使用することができます。
3.手動攪拌
標準的なふるい分け方法の多くでは、手動撹拌が可能です。この場合、1人の人間が1度に1つのふるいに入れた試験片を鍋と蓋を使って手動で振ります。この方法は、結果が重要でない場合には許容できるかもしれませんが、再現性と正確性に劣ります。また、技術者の体格や体力などの要因を考慮しておらず、一度に1つのふるいで試料を試験することは非効率的である。
4.粒子径の範囲が限定される
ふるい分析は、限られた粒度範囲の粒度分布を測定するのに適しています。非常に微細な粉体や幅広い粒子径の材料には有効でない場合があります。そのような場合は、レーザー回折法や沈降法など、他の粒度分布測定法が適している場合があります。
5.時間のかかるプロセス
ふるい分析は、特に複数のふるいを使ってサンプルを試験する場合、時間のかかるプロセスになることがあります。各ふるいを個別に攪拌し、各ふるいに保持された物質を計量または測定する必要があります。これには労力がかかるため、大規模な試験や一刻を争う試験には現実的ではないかもしれません。
全体として、ふるい分析は費用対効果が高く、広く利用されている粒子径・粒度試験法ですが、限界もあります。これらの限界を考慮し、試験する材料の特定の要件と特性に基づいて適切な粒度分布測定技術を選択することが重要です。
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