Cách tinh chỉnh quy trình sản xuất ống nano cacbon
Việc sản xuất ống nano cacbon đòi hỏi phải kiểm soát nhiệt độ một cách chính xác. Nếu nhiệt độ không được điều chỉnh đúng, các chất xúc tác sẽ không thể hoạt động, và toàn bộ sản phẩm sẽ trở thành rác thải. Trong thời gian dài, chúng ta vẫn sử dụng những lò nung thông thường, nhưng giờ đây chúng ta đã thay thế chúng bằng hệ thống tia hồng ngoại ngắn波. Đây là cách làm hiệu quả hơn nhiều, đồng thời giúp giảm lượng năng lượng tiêu thụ.
Tại sao lại chọn tia hồng ngoại?
Với các lò nung truyền thống, không khí được làm nóng trước, sau đó mới làm nóng vật liệu cần xử lý. Điều này khiến lượng năng lượng bị lãng phí rất nhiều. Còn với tia hồng ngoại, năng lượng được truyền trực tiếp vào vật liệu cần xử lý. Quá trình này diễn ra rất nhanh; chúng ta có thể đạt được nhiệt độ cao trong vài giây. Nhờ đó, hệ thống không phải hoạt động một cách vô ích, và lượng năng lượng tiêu thụ cũng giảm đáng kể. Bên cạnh đó, việc kiểm soát nhiệt độ cũng trở nên dễ dàng hơn nhiều.
Lưu ý quan trọng
Vì chúng ta muốn tăng tốc độ sản xuất, nên lượng năng lượng tiêu thụ có thể tăng lên đột ngột. Bạn cần đảm bảo rằng thiết bị của mình có thể chịu được áp lực năng lượng này; nếu không, bạn sẽ phải liên tục ngắt kết nối do quá tải.
Các linh kiện cần thiết
Chúng tôi sử dụng các bộ phát tia hồng ngoại làm từ thạch anh và halogen. Thạch anh rất tốt vì nó không bị biến dạng khi nhiệt độ tăng cao, còn halogen giúp ngăn các sợi dây tóc trong bộ phát không bị cháy quá nhanh. Chúng tôi thường sử dụng các đầu nối loại R7 hoặc Sk15 – chúng rất ổn định và có thể được lắp vào hầu hết các thiết bị tia hồng ngoại thông thường một cách dễ dàng.
Chúng ta cũng có thể phủ một lớp vật liệu lên các bộ phát tia hồng ngoại để điều chỉnh cường độ ánh sáng. Nhờ đó, năng lượng có thể được tập trung vào lớp chất xúc tác trên bề mặt wafer. Điều này giúp tránh việc các bộ phận khác hấp thụ quá nhiều nhiệt.
Thực tế
Việc chuyển sang sử dụng tia hồng ngoại là một bước tiến tích cực cho môi trường, vì lượng năng lượng tiêu thụ trên mỗi wafer giảm đáng kể. Đây là cách làm sạch hơn trong việc vận hành nhà máy.
Nhưng điều này vẫn chưa hoàn hảo. Tia hồng ngoại chỉ có thể tác động lên vật liệu nếu có tầm nhìn trực tiếp. Nếu bề mặt wafer không bằng phẳng hoặc chiếc đèn không được đặt chính xác, thì sẽ xuất hiện những vùng có nhiệt độ thấp. Điều này khiến tốc độ tăng trưởng của ống nano cácnon không đồng đều. Để tránh điều này, bạn cần có một bộ khung vững chắc để giữ mọi thứ ở vị trí cố định.