
利用红外加热让碳纳米管的生产更高效
要让碳纳米管顺利生长,关键就在于温度的控制。温度必须恰到好处——既不能太高,也不能太低,这样才能让催化剂正常工作,让碳原子在正确的位置沉积下来。
长期以来,我们一直使用传统的电阻炉来进行碳纳米管的制造。但说实话,这种炉子效率不高且操作复杂。因此,我们开始改用短波红外加热技术。这种技术不仅能节省大量能源,还能让工厂的运营更加高效。
为什么选择红外加热呢?
传统炉子试图将整个腔室以及其中的空气都加热起来,实际上就是把大量的能量白白浪费掉。而我们的红外加热系统则直接针对基材进行加热。由于采用辐射加热而非对流加热,因此只需几秒钟就能达到所需的温度,而无需数小时。这样一来,就不必等待整个设备升温,从而大幅降低每块晶圆的能耗。
系统的构成
我们使用的都是高功率的石英卤素灯。这些灯泡能够提供强大的热量,从而实现快速合成。此外,无需更换整个控制系统,只需将它们通过标准的工业连接器连接到现有的PLC系统中即可。我们还在石英上涂上了特殊的涂层,这样能量就能直接作用于基材,而不会被反射出来,导致冷却装置过热。
当然,也有缺点
红外加热并非万能的。当如此多的能量集中在一个小区域内时,该区域的温度会迅速上升。因此,必须妥善处理冷却问题。如果冷却系统无法及时带走多余的热量,那么传感器的数据就会出现偏差。但如果冷却系统运作良好,那么原本耗时且耗能的批量生产过程就能变得高效且精确。不再有浪费的时间,只有快速、精准的生长过程。