Mengapa kita beralih dari furnace tipe resistif ke IR dalam proses pembuatan CNT
Jika Anda pernah mencoba memproduksi nanotube karbon, Anda pasti tahu betapa sulitnya proses tersebut. Diperlukan kontrol suhu yang tepat agar kualitas dan orientasi nanotube tetap terjaga. Namun, furnace tipe resistif ternyata kurang efisien. Furnace ini membutuhkan banyak energi untuk memanaskan seluruh ruang pemrosesan, padahal yang penting hanyalah substrat tempat proses pembuatan nanotube berlangsung.
Itulah sebabnya kita beralih ke lampu inframerah berfrekuensi tinggi. Dengan cara ini, energi hanya digunakan untuk memanaskan area yang benar-benar diperlukan saja. Cara ini lebih efisien, cepat, dan juga mengurangi biaya energi yang harus dikeluarkan.
Mengontrol suhu dengan tepat
Yang penting dalam proses pembuatan CNT adalah kecepatan mencapai suhu aktivasi katalis. Jika prosesnya terlalu lambat, kualitas CNT akan menurun. Furnace tipe resistif tidak mampu menghasilkan panas dengan cepat. Sebaliknya, sistem IR dapat menghasilkan panas secara instan. Dengan demikian, energi tidak terbuang sia-sia saat sistem sedang tidak digunakan. Ini merupakan cara sederhana untuk mengurangi jejak karbon yang dihasilkan oleh setiap wafer yang diproduksi.
Selain itu, karena lampu berdaya tinggi ini memungkinkan kita untuk mempersempit area pemanasan, kita tidak memerlukan banyak gas lagi. Hal ini tentu saja mengurangi beban pada pompa vakum. Tim pemeliharaan pasti akan senang dengan hal ini.
Masalah teknis
Prosesnya tidak semudah “plug-and-play”. Kita perlu berhati-hati dengan kabel-kabel yang digunakan. Jika pasokan listriknya tidak stabil, maka suhu akan naik turun, sehingga kualitas CNT akan menurun. Kami menggunakan lapisan kuarsa khusus untuk melindungi peralatan dari gas-gas korosif. Namun, masalah utamanya adalah sistem pendinginan. Kita perlu memastikan bahwa sistem pendinginan berfungsi dengan baik. Jika tidak, casing lampu akan overheat, sehingga konektor-konektornya akan rusak.
Membuat pabrik menjadi “ramah lingkungan”
Dengan menggunakan sistem IR, kita dapat menghindari penggunaan furnace tipe resistif yang sangat boros energi. Waktu prosesnya pun menjadi lebih cepat. Kita tidak perlu membuang waktu untuk memanaskan sistem selama pergantian shift. Dengan cara ini, penggunaan listrik pun berkurang. Ini merupakan cara yang efektif untuk mencapai tujuan netral karbon tanpa menghambat proses produksi.
Satu-satunya tantangan adalah kontrol suhu. Kita perlu menggunakan controller PID berkecepatan tinggi agar suhu tetap stabil. Jika tidak, suhu bisa melebihi batas yang ditentukan, sehingga CNT akan rusak. Namun, setelah semuanya diseting dengan baik, hasilnya akan sangat memuaskan.