Las partículas muy finas tienden a formar aglomerados o incluso agregados. Las fuerzas de adhesión entre partículas son entonces inusualmente altas en relación con la gravedad. Esto dificulta el proceso de homogeneización en la mezcladora. La desaglomeración de partículas nanofinas es difícil y requiere el uso de herramientas de alta velocidad. amixon® instala rotores de corte de alta velocidad, HighShearBlades o estatores de rotor en la mezcladora. Los materiales endurecidos, el blindaje y los revestimientos evitan el desgaste. También evitan la contaminación de los nanopolvos con el material de las herramientas de dispersión.
Excursus: Tecnología de partículas y el procesamiento de materiales
A diferencia de lo que se entiende por este concepto dentro de la ingeniería mecánica, aquí no se trata de piezas individuales con una unidad de medida de milímetro de 10-3 m (diez de altura menos 3 metros), sino de sistemas de partículas heterogéneas.
Suponiendo, por ejemplo, que se ha incinerado una masa de cerámica de color con un peso de aproximadamente 100kg en un horno industrial y, posteriormente, se ha triturado en un molino pendular mediante irradiación por aire. Una vez finalizado el proceso de trituración, es de esperar que cada partícula de este lote tenga un aspecto que difiera ligeramente de las del resto. Por esta razón, determinar precisamente las características generales del conjunto de partículas, solo resulta posible con la ayuda de métodos estadísticos. La medida de longitud típica para describir una partícula es el micrómetro: 1 µm = 10-6 m. Por lo común, los diámetros de las partículas del material a granel pueden variar, por ejemplo, de entre 0,1 µm, hasta los 200 µm. Sin embargo, estás pueden presentarse en tamaños aún mucho más pequeños. De ser así, se les denomina “nanopartículas”, ya que el diámetro de las partículas es de una milésima de micrómetro. Por lo mismo, la unidad de medida utilizada en estos casos es el nanómetro: 1 nm = 1/1000 micrómetros = 10-9 m. Por su parte, las características propias más relevantes de los materiales a granel suelen ser: Diámetro, distribución del tamaño, forma y esfericidad de las partículas, densidad de empaquetamiento, densidad aparente, comportamiento de adhesión y cohesión, comportamiento de sinterización, tiempo de solidificación, comportamiento de flujo, lugares de flujo y puntos de fluencia, porcentaje de humedad, miscibilidad, tendencia a la segregación, dureza de las partículas, tendencia a la aglomeración, propiedades de hundimiento y dispersabilidad en cuerpos gaseosos o líquidos, afinidad a los medios líquidos o gaseosos, solubilidad, tendencia a la absorción, porosidad, superficie específica, capacidad de retención de aire, carga electrostática, tendencia al polvo y mucho más.
Si un material a granel es triturado o pulverizado muy finamente, la superficie sólida aumenta exponencialmente.
Ciertamente, la actividad química aumenta de los materiales a granel aumenta si estos son transformados a un estado nanofino. Asimismo, también puede haber cambio significativos en sus propiedades químicas y físicas. Un buen ejemplo de ello son los materiales cerámicos que, creados a partir de nanopartículas, pueden ser llegar a ser tan dúctiles como los compuestos metálicos. Además, su elevada superficie específica los hace funcionar muy bien como catalizadores en procesos químicos; sin olvidar mencionar que son fuertes absorbentes de luz y pueden utilizarse, incluso, como protectores contra rayos ultravioleta en la producción de cremas solares y de pinturas en emulsión.
Por ello, es común que en la tecnología médica y en la producción de semiconductores, la nanotecnología sea un tema bastante común. Es importante mencionar que las nanopartículas también se forman naturalmente cuando los productos son incinerados; por ejemplo, en la producción de un hollín como pigmento negro (pirólisis). Aglomeración de nanopartículas: No obstante, la manipulación de partículas muy finas puede implicar ciertos riesgos. Gracias a los mezcladores industriales de amixon®, es posible garantizar un nivel de seguridad máximo, ya que... son permanentemente altamente herméticos y sus herramientas de mezcla giran a frecuencias de rotación relativamente bajas. Más detalles sobre el tema ATEX y el examen de tipo en.
Con cada división de partículas, aumenta la superficie del polvo. El área superficial crece exponencialmente. El material a granel cambia sus propiedades de flujo. Se vuelve cada vez más pegajoso. Se parece a una pasta muy viscosa (materiales cerámicos). Sin embargo, en estado nanoparticulado, un polvo también puede tener una mayor "capacidad de retención de aire" y fluidificarse (hollín industrial de pirólisis). Ambos fenómenos complican la manipulación de materiales nanoparticulados a granel.
amixon® mezcladora de doble eje con dos rotores de corte.
© Copyright by amixon GmbH