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粒子技術

機械工学とは異なり、個々のワークピースではなく、測定単位ミリメートル＝10-3m）ではなく、不均一な粒子系である。

 

仮に100kgのセラミック色体を窯で焼いたとしよう。この塊をパングラインダーやエアジェットミルで粉砕する。粉砕工程後、この100kgバッチの各粒子は、他のすべての粒子とはわずかに異なって見えると推測できる。この点で、粒子集団の特徴的な特徴は、統計的手法を使ってのみ定義することができる。

バルク固体技術では、粒子を表現するための典型的な長さの尺度はマイクロメートルである：1 µm = 10-6m。典型的なバルク材料の粒子径は、例えば0.1μmから数100μmである。

しかし、バルク材料の粒子はもっと小さいこともある。これらはナノ粒子と呼ばれる。その粒子径は1000分の1マイクロメートルである。測定単位はナノメートルである：1 nm = 1/1000 マイクロメートル =10-9 m。

ナノスケールの粉末は表面積が非常に大きい。これは拡散プロセスを促進する。こちらも興味深い。「拡散によって物質の性質を変える」。

 

「ボトムアップ」または「トップダウン」方式

上述した粒子の粉砕（「トップダウン」法としても知られる）とは対照的に、ナノ分散製品は「ボトムアップ」法でも製造できる。

粒子は化学沈殿によって溶液中で生成される。もうひとつの湿式プロセスは、適切な溶液に電流を流すと電気化学的に働き、固体粒子が分離される。

ナノ粒子は、金属の気化や熱分解によって気相から形成することができる。

例えば有機ナノ粒子の中には、すでに微生物によって排泄されるものもある。

 

 

バルク固体の特性

 

バルク固体の特性は以下の通りである。粒子径、粒度分布、粒子形状、粒子の真球度、充填密度、嵩密度、付着・凝集挙動、焼結挙動、時間硬化、流動挙動、流動位置および流動限界、含水率、混和性、偏析傾向、粒子硬度、凝集傾向、気体または液体媒体中での沈降挙動と分散性、液体または気体媒体への親和性、溶解性、吸収傾向、多孔性、比表面積、空気保持能力、静電帯電、粉塵傾向など。

 

ナノスケールの粉塵は 健康に無害であり、吸い込むべきものではない。しかし、その存在を否定することはできない。火山の噴火や燃焼ガス、タイヤやブレーキの摩耗によって発生する。

バルク材料を非常に細かく粉砕または噴霧すると、固体の表面積は指数関数的に増大する。

 

バルク材料がナノの状態に変換されると、化学的活性が高まる。さらに、化学的・物理的特性も大きく変化する可能性がある。例えば、ナノ粒子から作られたセラミック材料は、金属材料と同じくらい延性がある。

粉体の表面積は、粒子が分割されるごとに増加する。表面積は指数関数的に大きくなる。バルク材料はその流動特性を変える。ますますベタつくようになる。粘性の高いペースト状（セラミック素材）。しかし、ナノ粒子の状態では、粉体は「空気保持能力」が高まり、流動化することもある（熱分解による工業用煤煙）。どちらの現象も、ナノ粒子バルク材料の取り扱いを複雑にしている。

しかし、比表面積が非常に大きいため、化学分野の触媒などとしても興味深い。強力な光吸収剤であり、日焼け止めクリームやエマルジョン塗料にUVカットとして使用できる。ナノテクノロジーは医療技術や半導体の製造にも使われている。ナノ粒子は、商品が燃えるときにも自然に形成される。例えば、黒色顔料として煤を生成するために意図的に生成される（熱分解）。ナノ粒子を含むビルドアップ凝集に関する詳しい情報は、こちらをご覧ください。

 

amixon®ミキサーは高い安全性を提供します。気密性が高く、ミキシングツールは比較的低い周波数で回転する。ここでは 、アテックスと型式試験に関する詳細情報をご覧いただけます。

DIN CEN ISO/TS 80004-4における技術用語および定義

2014年に発表された上記の文書は、標準化作業の中間成果である。通常の標準化文書とは編集面で異なるため、まだ標準として発行されていない。(ボイト・フェアラーク）

まず、ナノ構造材料の5つの特徴を定義する。

1) ナノ構造パウダー
2) ナノコンポジット
3) 固体ナノフォーム
4) ナノ多孔体
5) 液状ナノ分散体

amixon®ミキサーとリアクターは圧力と真空に強く、350℃まで加熱することができます。

ナノスケールの粉体や懸濁液を処理する場合、ソリッドミキサーは重要な役割を果たす。これらはTA-Luftに従って技術的に密閉されなければならない。原則として、耐圧・耐真空設計も施されている。製品に接触する部分（ミキシングツールやミキシングチャンバー）を加熱できれば、リアクターとして使用することもできる。

非常に微細な粒子は凝集体、あるいは凝集塊を形成する傾向がある。その場合、粒子間の接着力は重力の力に対して異常に大きくなる。そのため、ミキサーでの均質化プロセスが難しくなる。amixon®は高速回転するカッティングローター、HighShearBladeまたはローターステーターをミキサーに設置します。硬化素材、装甲 、コーティングが摩耗を防ぐ。また、分散ツールの材料によるナノ粉末の汚染も防ぐことができる。

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