Mantendo a limpeza: Alcançando padrões de Classe 100 na fabricação de nanotubos de carbono
Se você já trabalhou com nanotubos de carbono, sabe bem as dificuldades envolvidas. Um único grão de poeira ou um pouco de gás liberado acidentalmente pode estragar todo o processo de produção. É preciso calor, mas esse calor deve ser aplicado em condições de total pureza.
Por isso, optamos por lâmpadas infravermelhas feitas de quartzo de alta pureza. A maioria dos elementos de aquecimento convencionais tem o hábito de soltar partículas à medida que esquenta e esfria. Isso causa problemas de contaminação. Já os tubos de quartzo que usamos não apresentam esse problema.
A luta contra a contaminação
Usamos sílica fundida de alta pureza nessas lâmpadas. É uma escolha inteligente, pois ela não cristaliza quando fica quente, evitando assim o efeito de liberação de partículas, como acontece com os aquecedores revestidos de metal. Também limpamos quimicamente o quartzo até que ele atinja os padrões de Classe 100 (ISO 5).
Além disso, somos rigorosos quanto aos adesivos utilizados. Não há uso de resinas orgânicas ou adesivos baratos. Em vez disso, usamos selantes inorgânicos. Por quê? Porque o último coisa que se quer é que a lâmpada libere compostos orgânicos voláteis (COVs) para dentro da câmara de vácuo, assim que o calor é aplicado.
Calor e seus custos
Essas lâmpadas utilizam radiação infravermelha de onda curta. A grande vantagem é a velocidade com que conseguem aquecer o substrato. Isso significa que os nanotubos passam menos tempo sob altas temperaturas, o que evita defeitos estruturais.
Mas há um problema: toda essa energia concentrada em um espaço tão pequeno representa um desafio. O sistema de resfriamento precisa ser eficaz. Se os dissipadores de calor não conseguirem afastar o calor das extremidades da lâmpada, os selantes serão danificados. É um equilíbrio delicado, mas é preciso planejar bem isso.
Instalação
Criamos essas lâmpadas para substituir as existentes, de modo que se encaixem perfeitamente nos equipamentos já existentes. Os selamentos são precisos, e as conexões elétricas foram projetadas para ambientes de alto vácuo – sem risco de arcos elétricos.
O design é simples, o que economiza espaço dentro da câmara. Isso permite mais espaço para os suportes do substrato e para as linhas de gás. Basta conectá-las a um controlador PID preciso. Assim, o diâmetro e a pureza dos nanotubos permanecerão consistentes a cada vez.