尽管筛析法是材料分析中的基础工具，但它存在明显的缺点，主要源于其物理特性。对于细粉末，其准确性会急剧下降；而且它基于一个错误的假设，即所有颗粒都是完美的球体，这使得对形状不规则的材料的分析结果不可靠。
筛分法的核心缺点在于它依赖于无法考虑颗粒形状、静电力或易碎性的机械过程。这使得它成为分析细粉末、细长颗粒或粒度分布至关重要的材料时，一种不准确且通常不合适的方法。
基本局限性：颗粒形状与筛孔
筛析误差的最主要来源是颗粒的几何形状与筛网的简单二维孔径之间的相互作用。
球形颗粒假设
筛子只能测量颗粒的第二大尺寸。整个方法隐含地假设颗粒是球体，它们将根据直径被通过或被截留。
在现实世界中，这种假设很少成立。一个细长的针状颗粒可以轻易地从一个远小于其实际长度的筛孔中穿过，只要它是端部先通过。
对细长和扁平颗粒的不准确性
对于含有细长、扁平或不规则颗粒的材料，基于质量的结果具有误导性。
这些非球形颗粒更有可能通过与它们的真实体积或质量不符的孔径，从而使粒度分布向更细的一端倾斜。
颗粒磨损和尺寸减小
剧烈的摇动可能会导致易碎或易碎的颗粒破碎。这个过程被称为磨损（attrition），它会在测试过程中产生新的、更小的颗粒。
这种人为因素引入了重大误差，因为您测量的不再是原始样品，而是已被分析方法改变的样品。
细粉末和难处理材料的挑战
筛析仪对于具有干扰筛分过程的特定物理特性的粉末和材料来说，通常存在问题。
较低的粒径限制
对于小于大约 50 微米 (µm) 的颗粒，筛分的有效性会急剧下降。一些资料指出，即使低于 100 目 (150 µm) 的粒度，准确性也会降低。
低于此阈值，重力以外的力开始主导颗粒行为，使得简单的机械分离变得不可靠。
团聚和静电吸附
细粉末极易发生团聚（agglomeration），即颗粒由于水分或分子间作用力而结块。它们还会产生静电，导致它们相互之间以及与筛网粘连。
这些效应会阻止单个颗粒通过正确的孔径，从而导致粗颗粒被过度报告。
筛孔堵塞和闭塞
筛孔堵塞（Sieve blinding）发生在颗粒卡在筛孔中时，有效地减少了用于分离的可用面积。
这不仅减慢了分析速度，还会阻止其他颗粒被正确分类，损害最终结果。这需要频繁、仔细的清洁来减轻。
理解权衡：简单性与精度
尽管存在这些缺点，筛析仪仍然是一个常用的工具，因为在特定情况下，其实用优势可以抵消其局限性。
吸引力：低成本和易用性
其流行的主要原因是与激光衍射等先进方法相比，它简单且成本低廉。对于粗糙材料的许多常规质量控制应用来说，它“足够好”了。
它提供快速、可重复的结果，并且只需要最少的操作员培训，使其成为生产环境中的高效选择。
隐藏成本：维护和磨损
看似低廉的成本可能具有误导性。筛子是精密仪器，不当操作或清洁可能会对其造成损坏。
框架的变形或筛网的损坏会影响准确性，需要定期检查和昂贵的更换才能确保数据的可靠性。
何时选择其他方法
对于涉及细粉末、关键形状分析或需要高分辨率分布数据的应用，筛析法是错误的工具。
像激光衍射（用于细粉末）和动态图像分析（用于形状和尺寸）这样的方法，在筛析法假设失效的地方，可以提供更准确和全面的数据。
为您的分析做出正确的选择
根据您材料的特性和您真正需要的数据来选择您的粒度分析方法。
- 如果您的主要关注点是粗颗粒材料（>150 µm）的常规质量控制： 筛析法通常是一种可靠且经济高效的方法。
- 如果您正在处理细粉末（<50 µm）或需要高精度： 您必须考虑团聚等问题，并应考虑激光衍射等替代方法。
- 如果颗粒形状是您的工艺或材料性能的关键参数： 筛析法将提供误导性数据，您应该使用动态图像分析等方法。
通过了解这些局限性，您可以正确判断筛析仪何时是一个实用的工具，以及何时需要更先进的分析技术。
总结表：
| 缺点 | 关键影响 |
|---|---|
| 假设颗粒为球形 | 对细长或扁平材料的结果不准确 |
| 颗粒磨损 | 易碎颗粒破碎，改变样品 |
| 对细粉末无效 | 由于静电和团聚，低于 ~50 µm 的准确性差 |
| 筛孔堵塞和闭塞 | 减慢分析速度并妨碍准确分离 |
| 分辨率有限 | 提供的细节少于激光衍射或图像分析 |
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