Neden CNT’ler için kızılötesi ısıtma yöntemini kullandık?
Karbon nanotüpler üretirken asıl önemli olan şey ısıdır. Kimyasal buhar biriktirme yönteminin işe yaraması için çok belirli bir termal gradyansa ihtiyaç vardır. Uzun süre boyunca geleneksel dirençli fırınlar kullanılıyordu. Ama dürüst olmak gerekirse, sadece küçük bir substratı ısıtmak için tüm fırını ısıtmak büyük bir enerji israfıdır.
İşte bu yüzden kızılötesi ısıtma lambalarını kullanmaya başladık.
Enerji tasarrufu
Kızılötesi lambaların avantajı, çevresindeki havayı ısıtmamasıdır. Radyasyon aracılığıyla doğrudan substrata ısı verirler. CNT’ler üretilirken, katalizörün hemen aktive olması gerekiyor. Kısa dalga boylu kızılötesi ışık sayesinde bu işlem saniyeler içinde gerçekleşir. Bu da işlemin matematiksel yapısını değiştirir. Makinenin dış duvarlarını veya içindeki havayı saatlerce ısıtmak zorunda kalmadığınız için, her parti başına harcanan enerji miktarı büyük ölçüde azalır. Bu daha temiz bir çalışma şeklidir ve karbon ayak iziniz de azalır.
Kullanılan ekipmanlar
Aşırı ısıyı kontrol altında tutmak için kuvars kapsüller içine sarılmış halojen filamentler kullanıyoruz. Her şeyin yolunda gitmesi için bu cihazlar PID kontrol cihazlarına bağlanır. Burada dikkatli olmak gerekir; eğer çok fazla güç küçük bir alana verilirse, filamentler yanabilir veya nanotüpler zarar görebilir. Hassasiyet her şeydir.
Bir diğer avantaj ise, kızılötesi sistemlerin, hacimli fırınlara kıyasla çok daha az yer kaplamasıdır. Ayrıca soğutma işlemi sırasında da işlem üzerinde daha fazla kontrol sahibi olursunuz.
** Dezavantajlar**
Ancak her şey güzel değil. Bu sistemler çok fazla ısı yayıyor. Eski bir fırına kızılötesi sistem eklemek ve iyi sonuçlar elde etmek mümkün değildir. Çevre sıcaklığının artmasını engellemek için uygun soğutma sistemleri gereklidir. Eğer soğutma sistemi bozulursa, lambalar hızla yanar.
Tabii ki maliyet açısından da bazı dezavantajlar var. Kontrol cihazlarının ve koruma sistemlerinin kurulum maliyeti, basit dirençli ısıtıcılara kıyasla daha yüksektir. Ancak bu başlangıç maliyetini, daha düşük aylık elektrik faturaları ve daha verimli bir laboratuvar ile telafi edebilirsiniz. Bu, bizim için memnuniyetle kabul edilebilecek bir değişimdir.