การใช้ความร้อนจากแสงอินฟราเรดในการผลิตคาร์บอนนาโนทิวบ์
หากคุณทำงานกับคาร์บอนนาโนทิวบ์ คุณคงรู้ดีว่ามันไม่ใช่เรื่องง่ายเลย การทำให้ตัวเร่งปฏิกิริยาทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ และทำให้คาร์บอนตกตะกอนในรูปแบบที่เหมาะสมนั้น ต้องอาศัยการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำมาก
เมื่อก่อน เรามักใช้เตาอบแบบใช้ความร้อนจากกระแสไฟฟ้า แต่ถ้าพูดกันตามตรงแล้ว เตาอบประเภทนี้มีความเร็วในการให้ความร้อนที่ช้ามาก คุณต้องใช้พลังงานมากมายเพื่อให้อากาศในเตาอบร้อนขึ้น นั่นคือเหตุผลที่เราหันมาใช้ระบบแสงอินฟราเรดแทน ระบบนี้จะส่งพลังงานเข้าไปในวัสดุโดยตรง ทำให้การให้ความร้อนเร็วขึ้นมาก
การได้ข้อมูลที่แม่นยำ
ในโรงงานผลิตสมัยใหม่ คุณไม่สามารถ “ตั้งค่าแล้วลืมมันไป” ได้ คุณต้องรู้ให้ชัดเจนว่าเกิดอะไรขึ้นบ้าง
เราเชื่อมต่อระบบแสงอินฟราเรดเข้ากับตัวควบคุม PLC โดยตรง ดังนั้นคุณจึงสามารถมองเห็นข้อมูลเกี่ยวกับการใช้พลังงานและอุณหภูมิผิวได้แบบเรียลไทม์ คุณจะไม่ต้องเดาอีกต่อไปว่ากระบวนการให้ความร้อนนั้นทำงานได้จริงหรือไม่
เนื่องจากเราใช้แสงอินฟราเรดความยาวคลื่นสั้น คุณจึงสามารถทำให้อุณหภูมิถึงเป้าหมายได้ภายในเวลาไม่กี่วินาที นอกจากนี้ ยังช่วยประหยัดพื้นที่อีกด้วย คุณไม่จำเป็นต้องใช้ฉนวนกันความร้อนขนาดใหญ่เพื่อป้องกันไม่ให้ความร้อนรั่วออกมาอีกต่อไป
รายละเอียดเกี่ยวกับความร้อน
ปัญหาก็คือ หากวัสดุไม่ต้องการรับความร้อน มันก็จะสะท้อนความร้อนออกมาเท่านั้น
เพื่อแก้ปัญหานี้ เราใช้ตัวกำเนิดแสงอินฟราเรดชนิดควอตซ์หรือเซรามิก โดยเราปรับความยาวคลื่นให้เหมาะสมกับวัสดุคาร์บอนนาโนทิวบ์ เพื่อให้พลังงานซึมเข้าไปในวัสดุได้จริง
แต่คุณต้องระมัดระวังเรื่องความเข้มของพลังงานด้วย หากคุณใช้พลังงานมากเกินไปในบริเวณเล็กๆ ก็จะเกิดจุดร้อนขึ้น ซึ่งจะส่งผลเสียต่อการจัดเรียงคาร์บอนนาโนทิวบ์ ทำให้ทุกอย่างพังหมด เราต้องใช้เวลามากมายในการปรับสมดุลของพลังงานและแรงดันไฟฟ้า เพื่อให้ความร้อนแผ่กระจายไปทั่วพื้นที่อย่างสม่ำเสมอ
ข้อเสียและข้อควรระวัง
แน่นอนว่ามันไม่ใช่เรื่องง่ายเลย แสงอินฟราเรดความเข้มสูงจะสร้างความร้อนส่วนเกินมากมายในเครื่องจักร
หากคุณใช้พลังงานสูง แต่ลืมเพิ่มระบบระบายความร้อน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของคุณก็จะร้อนเกินไปจนทำงานไม่ได้ นั่นเป็นเรื่องน่าหงุดหงิดมาก คุณต้องมั่นใจว่าระบบระบายความร้อนของโรงงานสามารถรองรับอัตราการให้ความร้อนได้
อีกข้อแนะนำหนึ่งคือ ควรใช้สายไฟที่ทนความร้อนได้สูง มิฉะนั้น ฉนวนกันความร้อนของสายไฟก็จะละลายก่อนที่คุณจะทำการผลิตเสร็จด้วยซ้ำ เชื่อผมเถอะ.