Mantener la limpieza: Alcanzar estándares de Clase 100 en la fabricación de nanotubos de carbono
Si alguna vez ha trabajado con nanotubos de carbono, sabrá cuán difícil es el proceso. Un simple grano de polvo o una pequeña cantidad de gases que se liberan pueden arruinar todo el proceso de crecimiento de los nanotubos. Se necesita calor, pero ese calor debe provenir de fuentes extremadamente limpias.
Por eso elegimos lámparas infrarrojas de cuarzo de alta pureza. La mayoría de los elementos calefactores convencionales tienen la mala costumbre de desprender partículas mientras se calientan y se enfrían. Eso provoca contaminación. Pero nuestros tubos de cuarzo no tienen ese problema.
La lucha contra la contaminación
Utilizamos sílice fundida de alta pureza en estas lámparas. Es una buena opción, ya que no se cristaliza cuando se calienta, por lo que no hay ese efecto de desprendimiento de partículas que ocurre con los calentadores revestidos de metal. También limpiamos químicamente el cuarzo hasta que cumpla con los estándares de Clase 100 (ISO 5).
Además, somos muy exigentes en cuanto a los adhesivos utilizados. Aquí no encontrará ningún tipo de adhesivos orgánicos o baratos. En su lugar, utilizamos sellos inorgánicos. ¿Por qué? Porque lo último que queremos es que las lámparas liberen compuestos orgánicos volátiles en la cámara de vacío, justo cuando se aumenta la temperatura.
Calor y sus consecuencias
Estas lámparas utilizan radiación infrarroja de onda corta. La ventaja principal es la velocidad: se puede calentar el sustrato rápidamente, lo que significa que los nanotubos pasan menos tiempo bajo altas temperaturas. De esta manera, se evitan esos defectos estructurales molestos.
Pero aquí está el problema: toda esa energía concentrada en un espacio tan pequeño representa un desafío. El sistema de enfriamiento debe ser capaz de manejar esa carga térmica. Si los disipadores de calor no pueden eliminar el calor excedente de los extremos de la lámpara, los sellos se dañarán. Es un compromiso necesario, pero hay que planificarlo bien.
Instalación
Hemos diseñado estas lámparas para que puedan reemplazar fácilmente a las existentes en los equipos. Los sellos son herméticos y las conexiones eléctricas están diseñadas para funcionar en entornos de alto vacío. No hay riesgo de arcos eléctricos.
Hemos mantenido un diseño sencillo, lo que permite ahorrar espacio dentro de la cámara. Esto le da más espacio para los soportes del sustrato y las líneas de suministro de gas. Basta con conectarlas a un controlador PID preciso. Una vez que se logren temperaturas estables, el diámetro y la pureza de los nanotubos seguirán siendo consistentes en cada ocasión.