Les particules très fines ont tendance à former des agglomérats, voire des agrégats. Les forces d'adhérence interparticulaires sont alors inhabituellement élevées par rapport à la force de gravité. Cela complique le processus d'homogénéisation dans le mélangeur. La désagglomération de particules nanofines est difficile et nécessite l'utilisation d'outils à grande vitesse. amixon® installe dans le mélangeur des rotors de coupe à rotation rapide, des HighShearBlades ou des roto-stators. Les matériaux trempés, les blindages et les revêtements empêchent l'usure. Ils empêchent également la contamination des nanopoudres par le matériau des outils de dispersion.
Technologie des particules
Contrairement à la construction mécanique, ce ne sont pas des pièces individuelles - avec l'unité de mesure millimètre = 10-3 m - qui sont l'objet de considération, mais des systèmes de particules hétérogènes.
Supposons que nous ayons calciné 100 kg d'une pâte céramique de couleur dans un four. On broie ensuite cette masse dans un broyeur à plateau ou à jet d'air. Après le processus de broyage, nous pouvons supposer que chaque particule de ce lot de 100 kg a un aspect légèrement différent de toutes les autres particules. A cet égard, la définition des traits caractéristiques du collectif de particules ne peut se faire qu'à l'aide de méthodes statistiques. La mesure de longueur typique pour décrire une particule est le micromètre: 1 µm = 10-6 m = 1E-6 m. Les diamètres des particules typiques des matériaux en vrac peuvent être, par exemple, de 0,1 µm ou de plusieurs 200 µm. Toutefois, les particules d'un matériau en vrac peuvent également être beaucoup plus petites. Elles sont alors appelées nanoparticules. Le diamètre de leurs particules est d'un millième de micromètre. L'unité de mesure alors utilisée est le nanomètre : 1 nm = 1/1000 micromètre = 10-9 m = 1E-9 m.
Les caractéristiques des matériaux en vrac peuvent être : Le diamètre des particules, la distribution granulométrique, la forme des particules, la sphéricité des particules, la densité de tassement, la densité apparente, le comportement d'adhésion et de cohésion, le comportement de frittage, le temps de consolidation, le comportement d'écoulement, les emplacements d'écoulement et les limites d'écoulement, la teneur en humidité, la capacité de mélange, la tendance à la ségrégation, la dureté des particules, la tendance à l'agglomération, le comportement d'enfoncement et la dispersibilité dans les milieux gazeux ou liquides, l'affinité avec les milieux liquides ou gazeux, la solubilité, la tendance à l'absorption, la porosité, la surface spécifique, la capacité de rétention d'air, la charge électrostatique, la tendance à la poussière et bien plus encore.
Si un matériau en vrac est broyé ou pulvérisé très finement, la surface solide augmente de manière exponentielle.
Si les matériaux en vrac sont convertis à l'état nanométrique, leur activité chimique est accrue. En outre, les propriétés chimiques et physiques peuvent changer de manière significative. Les matériaux céramiques créés à partir de nanoparticules, par exemple, peuvent être aussi ductiles que les matériaux métalliques. Leur surface spécifique extrêmement élevée les rend intéressants comme catalyseurs en chimie. Ils sont de puissants absorbeurs de lumière et peuvent être utilisés comme protection contre les UV dans les écrans solaires et dans les peintures en émulsion. Les nanotechnologies sont également utilisées dans la technologie médicale et dans la production de semi-conducteurs. Les nanoparticules se forment également de manière naturelle lorsque des produits brûlent. Par exemple, ils sont délibérément générés pour produire du noir de carbone comme pigment noir (pyrolyse). Structure d'agglomération des nanoparticules. La manipulation de particules très fines peut présenter des risques. Les mélangeurs amixon® offrent un haut niveau de sécurité. Ils sont en permanence étanches aux gaz et leurs outils de mélange tournent à des fréquences de rotation relativement faibles. Plus de détails sur le sujet de l'Atex et de l'examen de type.
À chaque division de particules, la surface de la poudre augmente. La surface augmente de manière exponentielle. Le produit en vrac modifie ses propriétés d'écoulement. Il devient de plus en plus collant. Elle ressemble à une pâte très visqueuse (matériaux céramiques). Mais à l'état nanoparticulaire, une poudre peut aussi présenter une "capacité de rétention d'air" accrue et se fluidifier (suie industrielle issue de la pyrolyse). Ces deux phénomènes compliquent la manipulation des produits en vrac nanoparticulaires.
amixon® Malaxeur à deux arbres avec deux rotors de découpe.
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