Як зробити процес виробництва вуглецевих нанотруб ефективнішим за допомогою інфрачервоного нагріву
Щоб вуглецеві нанотрубки могли правильно рости, необхідно контролювати температуру. Вона повинна бути точно такою – ні занадто високою, ні занадто низькою – щоб каталізатор міг ефективно функціонувати, а вуглець осідав саме там, де потрібно.
Довгий час ми використовували класичні печі для нагріву у промисловості напівпровідників. Але, чесно кажучи, вони є досить незручними у використанні. Саме тому ми почали замінювати їх на системи інфрачервоного нагріву. Це дозволяє значно заощадити енергію та створює більше можливостей для ефективної роботи на заводі.
Чому варто використовувати інфрачервоне нагрівання?
У традиційних печах енергія розподіляється по всій камері, що означає марнування енергії. Наші системи інфрачервоного нагріву спрямовують енергію безпосередньо на поверхню субстрату. Завдяки цьому досягається бажана температура за кілька секунд, а не годин. Коли не потрібно чекати, поки піч нагріється, витрати на енергію значно зменшуються.
Як працюють ці системи?
Ми використовуємо світлодіоди з високою потужністю для нагріву. Ці пристрої забезпечують необхідну температуру для швидкого синтезу вуглецевих нанотрубок. Крім того, не потрібно замінювати всю систему керування – достатньо просто підключити ці пристрої до існуючої системи керування за допомогою стандартних промислових кабелів. Ми також наносимо на кварц спеціальні покриття, щоб енергія потрапляла безпосередньо на субстрат, а не відбивалася та нагрівала інші елементи пристрою.
Які є недоліки?
Інфрачервоне нагрівання не є чудодійним засобом. Коли енергія концентрується в одній точці, температура може стати дуже високою. Тож необхідно ретельно контролювати процес охолодження. Якщо система охолодження не може ефективно відводити тепло, датчики можуть почати давати неточні дані. Але якщо все зроблено правильно, процес виробництва стає швидким та ефективним.