混合機分為四類:氣體和低粘度液體混合機、中高粘度液體和糊狀混合機、熱塑性材料混合機以及粉末和粒狀固體材料混合機。
氣體和低粘度液體混合器具有結構簡單、無旋轉部件、維護量小、能耗低的特點。
中高粘度液體和糊狀物的混合器通常具有很強的剪切作用。
熱塑性混合機主要用于將熱塑性材料(如橡膠和塑料)與添加劑混合；用于粉狀和粒狀固體材料的混合器大多間歇操作，包括具有混合和研磨功能的機器，例如輪式研磨機。
攪拌時，所有參與攪拌的物料應均勻分布。混合程度可分為理想混合、隨機混合和完全不混溶三種狀態。混合器中各種材料的混合程度取決于待混合材料的比例、物理狀態和特性，以及所用混合器的類型和混合操作的持續時間。
液體的混合主要依靠機械攪拌器、氣流和待混合液體的噴射。將待混合的材料攪拌均勻。部分液體被攪拌流動，流動的液體推動周圍的液體在溶解器內形成循環液流。液體之間的擴散稱為主對流擴散。
當攪拌引起的液體流速很高時，高速液流與周圍低速液流的界面會發生剪切，產生大量的局部渦流。這些漩渦迅速向四周擴散，漩渦中包含了更多的液體。在小區域內形成的湍流對流擴散稱為渦旋擴散。
機械混合器的運動部件在旋轉時也會剪切液體。當液體流過容器壁和安裝在容器內的各種固定部件時，也會受到剪切，從而引起許多局部渦流的擴散。對于不同密度和組成的不互溶液體，攪拌產生的剪切作用和強烈湍流會將稠密的液體撕成小液滴，使其均勻分散在主體液體中。攪拌產生的液體速度必須大于液滴的沉降速度。
少量未溶解的粉狀固體與液體的混合機理與不同密度組分的不相溶液體的混合機理相同，只是攪拌不能改變粉狀固體的粒徑。如果固體顆粒的沉降速度不能低于混合前液體的沉降速度，那么無論采用什么樣的攪拌方式，都無法形成均勻的懸浮液。
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