Maintenir une hygiène irréprochable : atteindre les normes Classe 100 dans la fabrication de nanotubes de carbone
Si vous avez déjà travaillé avec des nanotubes de carbone, vous connaissez les difficultés rencontrées. Un simple grain de poussière ou une petite quantité de gaz évacué peut tout gâcher. Il est donc nécessaire d’utiliser une chaleur contrôlée, mais en même temps, l’environnement doit être parfaitement propre.
C’est pourquoi nous avons choisi des lampes infrarouges en quartz de haute pureté. La plupart des éléments de chauffage standards ont tendance à perdre des particules lorsqu’ils se réchauffent et se refroidissent. Cela provoque des problèmes de contamination. Nos tubes en quartz ne présentent pas ce problème.
La lutte contre la contamination
Nous utilisons du silice fondue de haute pureté pour ces lampes. C’est une excellente solution, car elle ne cristallise pas lorsque la température augmente. Ainsi, on évite l’effet de “perte de particules” que l’on observe avec les éléments de chauffage en métal. De plus, nous nettoyons chimiquement le quartz jusqu’à ce qu’il atteigne les normes Classe 100 (ISO 5).
Nous sommes également très exigeants en ce qui concerne les colles utilisées. On ne trouve ici aucun liant organique ou adhésif bon marché. Nous utilisons plutôt des matériaux inorganiques pour les joints. Pourquoi ? Parce que la dernière chose dont on a besoin, c’est que la lampe libère des composés organiques volatils dans la chambre à vide dès que la température augmente.
Chaleur et compromis
Ces lampes utilisent des rayonnements infrarouges à courte longueur d’onde. L’avantage majeur, c’est la vitesse de chauffage. Le substrat peut être chauffé rapidement, ce qui signifie que les nanotubes passent moins de temps sous une chaleur extrême. Cela permet d’éviter les défauts structurels.
Mais il y a un problème : toute cette énergie concentrée dans un espace si petit représente un défi. Le système de refroidissement doit être capable de gérer cette charge thermique. Si les dissipateurs thermiques ne parviennent pas à évacuer la chaleur des extrémités de la lampe, les joints risquent d’être endommagés. C’est un compromis à accepter, mais il faut bien planifier cela à l’avance.
Installation
Nous avons conçu ces lampes de manière à ce qu’elles puissent remplacer directement les anciennes lampes. Les joints sont hermétiques, et les connexions électriques sont adaptées aux environnements à haute pression négative – aucun risque d’arc électrique.
Nous avons également simplifié le design. Cela permet d’économiser de l’espace à l’intérieur de la chambre, ce qui laisse plus de place pour les supports du substrat et les tuyaux de gaz. Il suffit de brancher la lampe à un contrôleur PID précis. Une fois que les températures sont bien contrôlées, le diamètre et la pureté des nanotubes resteront stables à chaque utilisation.