Сохранение чистоты: достижение стандартов класса 100 при производстве углеродных нанотрубок
Если вы когда-либо работали с углеродными нанотрубками, вы знаете, с какими трудностями приходится сталкиваться. Даже небольшое количество пыли или газов может испортить весь процесс производства. Необходимо использовать тепло, но оно должно быть максимально чистым.
Поэтому мы выбрали инфракрасные лампы из кварца высокой чистоты. У большинства стандартных нагревательных элементов есть проблема: при нагревании и охлаждении они откалываются на частицы. Это приводит к загрязнению. У наших кварцевых ламп такой проблемы нет.
Борьба с загрязнениями
Для этих ламп мы используем фьюзированный кварц высокой чистоты. Это разумный выбор — он не кристаллизуется при высоких температурах, поэтому не происходит откалывания частиц, как это бывает у металлических нагревателей. Мы также химически очищаем кварц до уровня, соответствующего стандартам класса 100 (ISO 5).
Мы также требовательны к клею. Здесь не используются никакие органические связующие вещества или дешевые клеи. Вместо этого используется неорганический клей. Почему? Потому что последнее, что нужно, — это чтобы лампа выбрасывала летучие органические соединения в вакуумную камеру при повышении температуры.
Тепло и его последствия
Эти лампы используют коротковолновое инфракрасное излучение. Большим преимуществом является скорость нагрева. Подложка быстро нагревается, что значит, что углеродные нанотрубки проводят меньше времени в условиях экстремального тепла. Таким образом можно избежать возникновения структурных дефектов.
Но есть и другая проблема: такая концентрированная энергия в небольшом пространстве создает сложности. Система охлаждения должна быть способна справиться с этой нагрузкой. Если радиаторы не смогут удалить тепло с концов лампы, это приведет к повреждению уплотнений. Это справедливый компромисс, но его необходимо учитывать при проектировании.
Установка
Мы разработали эти лампы так, чтобы они могли заменить существующие устройства. Уплотнения выполнены надежно, а электрические соединения рассчитаны на работы в условиях высокого вакуума. Необходимо лишь подключить их к точному контроллеру температуры. Как только температура будет под контролем, диаметр и чистота углеродных нанотрубок будут стабильными каждый раз.