Zastavte únik tepla: Lepší způsob výroby uhlíkových nanotrubic
Pokud jste někdy pracovali s výrobou uhlíkových nanotrubic, víte, jaké to je s teplotou. Jde o balancování různých faktorů. Problém spočívá v tom, že staromódní rezistorové ohřívače jsou nepořádné – nejenže ohřívají vzorek, ale také celou vnitřní komoru přeměňují na obrovský radiátor.
Je to noční můra – vnitřní stěny jsou natolik horké, že mohou spálit operátora, a obrovské množství energie prostě zmizí do kostry stroje.
Trik spočívá v tom, abyste přestali přemýšlet o „ohřevu celé místnosti“ a začali přemýšlet o „směrování tepla“.“
Proto jsme přešli na krátkovlnné infračervené světla. Místo konvekce, která prostě ohřívá všechno na své cestě, využívají infračervená světla záření. Představte si to jako baterku, ale s teplem. Fotony se pohybují přímo od vlákna k substrátu.
Výsledkem je, že místo, kde se vyrábějí nanotrubice, dostává potřebné teplo, zatímco vzduch a kovová skořepina stroje zůstávají relativně chladné.
Správné nastavení
Aby se nanotrubice opravdu mohly vyrábět, potřebujete vysokou hustotu tepla. Používáme světla s vysokým výkonem a upravujeme jejich ohniskovou vzdálenost, abychom dosáhli požadovaného efektu. Úpravou polohy světel a použitím reflektorů můžete veškerou energii zaměřit na malou oblast substrátu.
Ale zde je problém: nemůžete je prostě zapojit a odejít. Potřebujete precizní regulátor PID.
Infračervená světla dosahují požadované teploty téměř okamžitě. Pokud je váš regulační systém pomalý nebo zpožděný, překročíte požadovanou teplotu během okamžiku. A jakmile to uděláte, vaše struktura nanotrubic bude zničena.
Co se děje v provozu
Nejlepší na tom je, že stěny vašeho zařízení už nejsou tak horké. To činí celý stroj mnohem bezpečnějším k použití.
Ale není to magické řešení. Vysokopotenciální infračervené záření je nestabilní. Pokud jsou vaши reflektory o pár milimetrů mimo správnou pozici, vzniknou na substrátu „horká místa“, která zkazí celou várku.
Musíte se ujistit, že vaše montážní prvky jsou pevné. Jakákoli vibrace nebo lehký posun světel naruší váš termální profil. A nezapomeňte na ochranu před zbytečným zářením – nechcete přece, aby vaše elektronika byla poškozena.