CNTを製造する際に、確実に清潔な状態を保つ方法
もし、クラス100のクリーンルームで作業したことがある人なら、その厳しさはよくわかるでしょう。たった一粒のほこりでも、全てのカーボンナノチューブが無駄になってしまいます。本当にイライラしますよね。
問題は多くの場合、加熱要素にあります。ほとんどの加熱要素は信頼性に欠けます。安定して動作するべき時に、剥がれ落ちたり、ガスが漏れ出したりします。そこで私たちは、高純度の石英製の赤外線ランプを使用することでこの問題を解決しました。不純物が一切なく、純粋な熱だけが得られます。
秘密は石英にあります。
一般的な工業用ランプは、高温になるとイオンが漏れ出したり、ガスが逃げ出したりする石英を使用しています。しかし、私たちが使用しているのは、極めて低い不純物含有量を持つ融成シリカです。石英のケースはまるで金庫のようで、タングステンフィラメントを大気から隔離してくれます。これにより、成長室内に何も漏れ込むことがありません。
必要な場所に正確に熱を届ける。
CNTを成長させるには、適切な温度管理が不可欠です。部屋全体に熱を当てるわけにはいきません。
私たちのランプは、高強度の短波赤外線を利用しています。これにより、目的の温度に迅速に到達できますが、熱は基板上に集中します。周囲の空気を温める無駄なエネルギーの消耗がなく、効率的に成長が進みます。
ただし、注意点もあります。これらのランプは特殊なものです。高い熱密度に耐えるように設計されているため、急激な温度変化には弱いのです。液体冷却や急激な温度変化を与えると、ランプが割れてしまいます。そのため、PIDコントローラーを適切に設定して、徐々に温度を下げる必要があります。
接着剤も汚れも、何もない。
不要なものはすべて排除しました。接着剤も、燃焼して空気を汚染する有機コーティングもありません。代わりに、機械的なシールや高品質の合金を使用しています。
これらのランプをシステムに接続すると、出力が安定します。これが最も重要な点です。つまり、基板上の触媒粒子が均一に活性化されるということです。「ホットスポット」も、異常な管の直径も、非晶質炭素の堆積もありません。純粋で安定した成長が実現されます。