Neden CNT üretiminde dirençli fırınların yerine Kızılötesi ışıklar kullanıyoruz?
Eğer karbon nanotüpler üretimiyle uğraştıysanız, bu sürecin ne kadar zor olduğunu bilirsiniz. Doğru şekil ve saflık elde etmek için hassas bir ısı kontrolü gerekiyor. Ancak geleneksel dirençli fırınlar oldukça verimsizdir. Sadece substratı ısıtmak istediğiniz halde, tüm fırını ısıtmak için çok fazla enerji harcanıyor.
İşte bu yüzden kısa dalga boylu kızılötesi ışıklar kullanmaya başladık. Her yeri değil, sadece hedeflenen bölgeyi ısıtarak daha temiz ve daha hızlı bir üretim sağlıyoruz. Ayrıca bu sayede enerji maliyetleriniz de artmıyor.
Isının doğru şekilde kontrol edilmesi
CNT üretiminde önemli olan şey, katalizörün aktive olma sıcaklığına ne kadar hızlı ulaşıldığıdır. Eğer bu süreç yavaş olursa, ürün kalitesi düşer. Dirençli elemanlar bu hızı sağlayamaz. Oysa kızılötesi sistemler, neredeyse anında ısı üretir. Enerjiyi tam olarak üretimin gerçekleştiği bölgede kullanarak, sistemin boşta kalması sırasında enerji israfını engelliyoruz. Bu da her bir waferin karbon ayak izini azaltmanın basit bir yoludur.
Ayrıca, bu yüksek güçlü lambalar sayesinde ısıtma alanını daraltabiliyoruz; bu da daha az gaz kullanmamızı sağlıyor. Bu da vakum pompalarının üzerindeki yükü azaltıyor. Dürüst olmak gerekirse, bakım ekibiniz bunu kesinlikle takdir edecektir.
Zorluklar (Donanım)
Her şey kolay değil. Kablolama konusunda dikkatli olmak gerekiyor. Eğer güç kaynağı stabil değilse, ışıklarda dalgalanmalar olur. Bu da sıcaklık değişikliklerine yol açar ve böylece üretim bozulur.
Korozif gazların ekipmanları zarar vermesini engellemek için özel kuvars kaplamalar kullanıyoruz. Ancak asıl tehlike soğutma işlemidir. Soğutma sistemlerinin yeterli olduğundan emin olmak gerekiyor. Eğer bu sistemler yetersiz kalırsa, lamba gövdesi aşırı ısınır ve bağlantı noktaları hasar görür.
Fabrikayı “yeşil” hale getirmek
Kızılötesi ışıkları kullanmak, büyük ve enerji tüketen ısıtıcıları kullanmaktan kaçınmamızı sağlar. Üretim süresi çok daha hızlıdır. Vardiya değişiklikleri sırasında sistemi ısıtmak için uzun süre beklemek zorunda kalmazsınız. Böylece elektrik faturası da artmaz. Bu da üretimi yavaşlatmadan karbonsuz hedeflere ulaşmanın pratik bir yoludur.
Tek zorluk ise kontrol mekanizmasının biraz daha hassas olmasıdır. Her şeyin sabit kalması için yüksek hızlı PID kontrol cihazlarına ihtiyaç vardır. Aksi takdirde sıcaklık kontrolünü kaybedebilir ve CNT ürünleri zarar görebilir. Ancak bu sorunu çözdükten sonra her şey mükemmel olur.