Stop met het gebruiken van conventionele verwarmingselementen voor het productieproces van CNT’s: een betere manier om CNT’s te groeien
Als je al eens met de productie van koolstofnanobuizen hebt gewerkt, weet je hoe lastig het is om de juiste temperatuur te bereiken. De meeste verwarmingselementen verspreiden energie overal heen. Het is net alsof je probeert een kaars aan te steken met een vuurstraler: je krijgt wel de benodigde warmte, maar tegelijkertijd wordt ook het hele apparaat oververhit.
Het is een chaos. Je dure halfgeleiderapparatuur wordt dan in feite een soort gigantische warmtekraam. Dit is niet alleen een verspilling van energie, maar het vormt ook een veiligheidsrisico voor iedereen die zich in de buurt bevindt.
Daarom zijn we overgestapt op directionele infraroodverwarming.
Hoe het werkt
Stel je voor dat je in plaats van de hele ruimte als oven gebruikt, een lichtbundel gebruikt. Door middel van kortegolflengte-infraroodlampen maken we geen gebruik meer van convectie (het verplaatsen van warmte door lucht), maar maken we gebruik van straling. De energie beweegt zich in een rechte lijn richting het substraat, doet zijn werk en blijft daar.
Hierdoor kun je snel de gewenste temperatuur bereiken voor de groei van CNT’s. Tegelijkertijd worden de elektronische onderdelen van het apparaat niet oververhit.
De praktische kant
We stellen deze lampen zo in dat ze precies op de gewenste plekken warmte afgeven. Door de straalhoek nauwkeurig te sturen, concentreren we de warmte precies waar het nodig is.
Het beste van alles? De buitenkant van het apparaat blijft koel. Je hoeft geen dure koelingssystemen of grote, lawaaierige ventilatoren te gebruiken om te voorkomen dat het apparaat oververhit raakt. Het is gewoon efficiënter.
Het nadeel (want er is altijd wel een nadeel)
Het is natuurlijk geen magisch oplossing. Lampen met hoge intensiteit leggen veel stress op de stroomvoorziening. Bovendien moet je ze perfect positioneren. Als de lamp zelfs maar een paar millimeter scheef staat, zal de groei van de CNT’s oneffen zijn. Het is frustrerend, maar het gebeurt wel.
De bevestigingspunten van de lampen moeten stevig zijn. Elke trilling of kleine verschuiving kan leiden tot koude plekken op het substraat, waardoor je opnieuw moet beginnen.
Om dit te voorkomen, raden we aan om de verwarmingselementen te combineren met een PID-regelaar. Hierdoor wordt de oververhitting tijdens het opwarmen voorkomen, zodat je per ongeluk de gewenste temperatuur niet overschrijdt.