Mantenere l’ambiente pulito: raggiungere gli standard Class 100 nella produzione di nanotubi di carbonio
Se avete mai lavorato con i nanotubi di carbonio, conoscete bene le difficoltà legate a questa attività. Un piccolissimo granello di polvere o una piccola quantità di gas in eccesso possono rovinare l’intero processo di produzione. È necessario utilizzare calore, ma è fondamentale che l’ambiente in cui avviene il processo sia estremamente pulito.
Ecco perché abbiamo scelto lampade a infrarossi in quarzo ad alta purezza. La maggior parte degli elementi riscaldanti tradizionali tende a perdere particelle durante il riscaldamento e il raffreddamento; questo rappresenta un problema per quanto riguarda la contaminazione. I nostri tubi in quarzo, invece, non presentano questo problema.
La lotta contro la contaminazione
Per queste lampade utilizziamo silice fusa ad alta purezza. È una scelta intelligente, poiché la silice non cristallizza quando si riscalda, evitando così il fenomeno di “perdita di particelle” tipico degli elementi riscaldanti metallici. Inoltre, puliamo chimicamente il quarzo fino a raggiungere gli standard Class 100 (ISO 5).
Siamo anche molto selettivi riguardo ai materiali utilizzati per sigillare le lampade. Non trovate qui alcun tipo di legante organico o adesivo economico: utilizziamo soltanto materiali inorganici per il sigillaggio. Perché? Perché l’ultima cosa che vogliamo è che la lampada rilasci composti organici volatili nella camera a vuoto non appena aumenta la temperatura.
Calore e compromessi
Queste lampade utilizzano radiazioni infrarosse a breve lunghezza d’onda. Il grande vantaggio è la velocità: è possibile riscaldare rapidamente il substrato, il che significa che i nanotubi trascorrono meno tempo sotto temperature estreme. In questo modo si evitano i difetti strutturali indesiderati.
Tuttavia, tutta quell’energia concentrata in uno spazio così piccolo rappresenta una sfida. Il sistema di raffreddamento deve essere in grado di gestire tale carico termico. Se i dissipatori termici non riescono ad assorbire il calore dalle estremità della lampada, i sigilli potrebbero danneggiarsi. È un compromesso necessario, ma bisogna prenderlo in considerazione.
Installazione
Abbiamo progettato queste lampade in modo da poterle sostituire direttamente nelle attrezzature esistenti. I sigilli sono davvero efficaci e le connessioni elettriche sono progettate per funzionare in ambienti a vuoto totale. Basta collegarle a un controllore PID preciso. Una volta ottenute temperature costanti, il diametro e la purezza dei nanotubi rimarranno sempre uguali.