密集混合
纳米分散的散装物料不会流动，而是相互粘连。它们容易形成团块。这种现象在纳米或亚微米级的小颗粒中尤为严重。此时，颗粒间的粘附力主导着物料的行为。颗粒半径 r 越小，粘附力 Fadh 越强。对于球形颗粒，重量力 F 或 Fgrav 满足以下公式：
Fgrav = g · m = ρ · 4/3 · π · r3 · g
m：重量力
g：重力加速度
ρ：固体的密度
r：颗粒的理想半径
这些粘附力包括范德华力、静电吸引力或毛细力。它们往往比颗粒的重力 Fgrav 大千倍。力比可以用邦数“Bo”来清楚地表示：
Bo = Fadh/Fgrav ∝ 1/r2
其中 Fadh 是颗粒之间的粘附力，Fgrav 是它们的重力。对于纳米颗粒，如果颗粒是球形的，则适用以下公式：
Fadh ∝ r Fgrav ∝ r3
结果是流动性受到严重限制。颗粒相互粘附，形成微团聚体，难以加工。为了将这些团聚体分离，需要很高的剪切力。例如，气流磨、剪切分散机或高性能混合机可以实现这一点。
amixon®提供两种解决方案：
- 高剪切刀片
- 转子-定子系统
两种系统均通过撞击和摩擦效应产生局部非常高的剪切梯度。从而分解团聚体，分离出初级颗粒。关键的是，颗粒不能立即重新聚结。因此，它们应迅速与混合物中其他大小相似的颗粒包裹在一起。有时，为了防止重新结块，建议加入合适的液体物质。这些物质也必须有效地与粉末混合。
amixon® 的精密混合机特别适合此类工艺，因为它们满足两个核心要求。
- 无论搅拌机的填充度是小（100 升）还是大（数立方米），都能确保整个批次的搅拌质量高。
- 高效的微分散：搅拌机通过高能量密度，即使是最细小的团聚体也能可靠地分离。
关于小颗粒之间粘附力的大小的说明：
Fadh ≈ A·r/(6·D2)
A：哈马克常数（材料特性）
D：颗粒之间的距离
r：颗粒半径
两个颗粒之间的粘附力与颗粒半径 r 成正比。它与颗粒表面之间的距离 D 的平方成反比：
Fadh ∝ r/D2
这意味着：颗粒越密集，它们之间的粘附力就越强。在压实的粉末床中，颗粒间距 D 非常小。因此，粘附力会大大增加。这同时解释了烧结金属和烧结工程陶瓷元件的高强度。