Utrzymanie czystości podczas wytwarzania nanorurek węglowych
Jeśli kiedykolwiek pracowałeś w sali o czystości klasy 100, to wiesz, z jakimi trudnościami się mierzymy. Jeden mały pyłek – jedna pojedyncza cząsteczka – i cała partia nanorurek węglowych staje się bezużyteczna. To frustrujące.
Problemem są zwykle elementy grzewcze. Większość z nich jest nieskuteczna – odpadają skórki, uwalniają gazy właśnie wtedy, gdy potrzebujemy, aby były stabilne. Postanowiliśmy to naprawić, używając lamp infraczerwonych na bazie kwarcu o wysokiej czystości. Żadnych niepotrzebnych elementów, żadnych odpadków – tylko czyste ciepło.
Sekret tkwi w kwarcu.
Większość lamp przemysłowych wykorzystuje kwarc, który po ogrzaniu uwalnia jony lub gazy. Tutaj tak nie jest. Używamy krzemu stopionego o niezwykle niskim profilu zanieczyszczeń. Kwarcowy otoczak pełni rolę „skarbca” – chroni nitkę wolframu przed oddziaływaniami z zewnątrz, dzięki czemu nic nie dostaje się do komory wytwarzania.
Dostarczenie ciepła dokładnie tam, gdzie jest potrzebne.
Wytwarzanie nanorurek węglowych wymaga precyzyjnego kontrolowania temperatury. Nie można po prostu nagrzewać całej pomieszczenia. Nasze lampy wykorzystują światło infraczerwone o dużej intensywności. Dzięki temu można szybko osiągnąć wymaganą temperaturę, ale ciepło pozostaje skoncentrowane bezpośrednio na substracie. Unika się marnowania energii na grzanie powietrza wokół substratu – grzeje się sam substrat.
Ale należy pamiętać: te lampy są specjalistyczne. Ponieważ są przeznaczone do pracy przy bardzo wysokiej gęstości ciepła, nie radzą sobie dobrze z nagłymi zmianami temperatury. Jeśli użyjesz chłodzenia cieczowego lub nagłej spadku temperatury, lampy mogą się rozpaść. Koniecznie ustal parametry sterowników PID tak, aby temperatura spadała stopniowo.
Żadnego kleju, żadnych zanieczyszczeń, żadnych niespodzianek.
Usunęliśmy wszystko, co nie jest konieczne. Żadnych klejów, żadnych organicznych powłok, które mogłyby zanieczyścić powietrze. Zamiast tego użyliśmy mechanicznych uszczelnień oraz wysokiej jakości stopów.
Gdy podłączysz te lampy do swojego sprzętu, wydajność pozostaje stała. To jest to, co naprawdę się liczy. Oznacza to, że cząsteczki katalizatora na substracie aktywują się równomiernie. Żadnych „gorących punktów”, żadnych dziwnych rozmiarów tub, a tym bardziej żadnych nieuporządkowanych struktur węgla. Tylko czysty i regularny proces wzrostu nanorurek.