استخدام التسخين بالأشعة تحت الحمراء في تصنيع الأنابيب النانوية الكربونية
إذا كنت تعمل مع الأنابيب النانوية الكربونية، فأنت تعرف المشاكل التي قد تواجهك. فلكي يعمل الحفاز بشكل صحيح ولكي يتم ترسيب الكربون بشكل مناسب، يلزم وجود درجة عالية من التحكم في درجة الحرارة، وهو أمر صعب للغاية.
لفترة طويلة، كنا نستخدم فرنًا تقليديًا، لكن يجب أن نكون صادقين: هذا النوع من الأفران بطيء جدًا. في الواقع، نحن نسخن الهواء المحيط بالمادة فقط، وهذا يعني أن العملية بطيئة. لذلك، انتقلنا إلى استخدام أنظمة التسخين بالأشعة تحت الحمراء. فبدلاً من الانتظار حتى يسخن الهواء، يتم إرسال الطاقة مباشرة إلى المادة، مما يجعل العملية سريعة للغاية.
الحصول على بيانات دقيقة
في المصانع الحديثة، لا يمكنك ببساطة تشغيل النظام ونسيانه. يجب أن تعرف بالضبط ما يحدث.
نقوم بتوصيل أنظمة التسخين بالأشعة تحت الحمراء مباشرة بأجهزة التحكم PLC. وهذا يعني أنه يمكنك مراقبة استهلاك الطاقة ودرجة حرارة السطح في الوقت الفعلي. لم يعد عليك التخمين بشأن ما إذا كانت عملية التسخين تعمل بشكل صحيح أم لا.
وبما أننا نستخدم أشعة تحت حمراء ذات موجة قصيرة، فإننا نصل إلى درجات الحرارة المطلوبة في ثوانٍ. بالإضافة إلى ذلك، نوفر الكثير من المساحة، لأننا لا نحتاج إلى أغلفة عازلة ضخمة لمنع تسرب الحرارة.
تفاصيل التسخين
المشكلة هي أن المادة لا ترغب في استقبال الحرارة، لذا فإن الحرارة تنعكس فقط عنها.
لحل هذه المشكلة، نستخدم أجهزة إرسال من الكوارتز أو السيراميك. نقوم بضبط الطول الموجي ليتناسب مع المادة المستخدمة، حتى تتمكن الطاقة من الوصول إلى داخل المادة.
لكن يجب أن تكون حذرًا بشأن كثافة الطاقة. إذا استخدمت كمية كبيرة من الطاقة في منطقة صغيرة، فسوف تظهر نقاط ساخنة، وهو أمر سيء للغاية بالنسبة لترتيب الأنابيب النانوية الكربونية – فهو يدمر كل شيء. نقضي الكثير من الوقت في تحديد كمية الطاقة والجهد المستخدمين، حتى يتم توزيع الحرارة بشكل متساوٍ في جميع أنحاء المنطقة.
المزايا والعيوب (والتحذيرات)
ليس كل شيء سهلاً. فالتسخين بالأشعة تحت الحمراء ينتج كمية كبيرة من الحرارة الزائدة.
إذا استخدمت جهازًا ذو قوة تسخين عالية، لكنك تغفل عن تحسين أنظمة التبريد، فإن الأجهزة الإلكترونية ستسخن كثيرًا وتتوقف عن العمل. هذا أمر مزعج للغاية، خاصة عندما يتعلق الأمر بعمليات الإنتاج. يجب أن تتأكد من أن أنظمة التبريد في مصنعك قادرة على التعامل مع سرعة التسخين.
نصيحة أخيرة: استخدم كابلات عالية الجودة. إذا لم تفعل ذلك، فإن العوازل ستذوب قبل أن تنتهي من أول عملية تصنيع. صدقني في ذلك.