
保持洁净:实现CNT制备的100级清洁标准
如果你曾从事过碳纳米管的相关工作,就会知道其中的难度。哪怕有一粒微小的灰尘或少量气体泄漏,都会影响到整个制备过程。虽然需要热量,但环境必须极其干净。
因此,我们选择了高纯度石英红外灯。大多数普通加热元件在加热和冷却过程中会脱落颗粒,这无疑会带来污染问题。而我们的石英灯则不会出现这种情况。
抵御污染的措施
我们使用高纯度的熔融石英来制造这些灯管。这样做的好处是,由于熔融石英在高温下不会结晶,因此不会像金属外壳的加热器那样产生颗粒脱落的问题。此外,我们还会对石英进行化学处理,使其达到100级(ISO 5)的清洁标准。
对于胶粘剂的选择,我们也很讲究。这里不会使用任何有机粘合剂或廉价胶水,而是采用无机密封材料。因为一旦加热,我们绝对不想让灯管释放出挥发性有机化合物。
热量与权衡
这类灯管利用短波红外辐射来加热。其优势在于加热速度极快,这样碳纳米管就能更快地从高温环境中脱离出来,从而避免出现结构缺陷。不过,将如此集中的能量集中在如此小的空间里,也意味着冷却系统必须足够强大。如果冷却系统无法有效带走灯管末端的热量,那么密封件就有可能被烧毁。这是一种权衡,但必须提前做好规划。
安装方式
我们设计的这种灯管可以直接替换现有的灯管,因此可以轻松安装到现有的设备中。其密封性能良好,电气连接也适合高真空环境,不会产生电弧现象。
我们的设计力求简洁,这样可以节省腔室内的空间,从而为样品架和气体管线留出更多空间。只需将其连接到精确的PID控制器上即可。一旦温度得到精确控制,碳纳米管的直径和纯度就能始终保持稳定。