Використання інфрачервоного нагрівання для виготовлення карбонних нанотрубок
Якщо ви працюєте з карбонними нанотрубками, ви знаєте, які труднощі існують під час їх виробництва. Щоб каталізатор почав діяти, а вуглець правильно осідав на поверхні матеріалу, необхідний ретельний контроль температури – що може стати справжньою проблемою.
Довгий час ми використовували звичайні електричні печі. Але, чесно кажучи, вони є повільними у своїй роботі. Фактично, потрібно нагрівати весь простір навколо матеріалу, щоб той нагрівся. Саме тому ми перейшли на використання інфрачервоних систем. Замість того, щоб нагрівати повітря, інфрачервоне випромінювання передає енергію безпосередньо в матеріал. Це швидко – дуже швидко.
Отримання точних даних
У сучасних заводах неможливо просто “налаштувати все та забути про це”. Потрібно точно знати, що відбувається. Ми підключаємо ці інфрачервоні системи безпосередньо до контролерів PLC. Це дозволяє отримувати дані про споживану потужність та температуру поверхні в реальному часі. Більше не потрібно здогадуватися, чи справді процес нагрівання відбувається належним чином.
Оскільки ми використовуємо коротковолнове інфрачервоне випромінювання, ми досягаємо потрібних температур за кілька секунд. Крім того, це дозволяє заощадити багато простору. Не потрібні великі за розміром елементи для ізоляції, які б запобігали втраті тепла.
Деталі процесу нагрівання
Справа в тому, що якщо матеріал не „хоче“ приймати тепло, він просто відкидає його. Щоб цього уникнути, ми використовуємо спеціальні кварцеві чи керамічні емітери. Ми налаштовуємо довжину хвилі так, щоб енергія потрапляла безпосередньо в матеріал.
Але потрібно бути обережним з питанням щільності потужності. Якщо занадто багато ваттів буде спрямовано на одну точку, виникнуть „точки перегріву“. Це серйозна проблема для правильного розташування карбонних нанотрубок – це може зіпсувати всю процедуру. Ми витрачаємо багато часу на налаштування потужності та напруги, щоб тепло розподілялося рівномірно по всій поверхні матеріалу.
Компроміси та попередження
Це не є чимось магічним. Високоінтенсивне інфрачервоне випромінювання створює велику кількість тепла, яке потрібно виводити. Якщо ви використовуєте високопотужні пристрої, але не подбаєте про ефективну систему охолодження, ваше обладнання перегріється. Це може призвести до зупинки процесу виробництва. Потрібно переконатися, що система охолодження здатна впоратися з такими навантаженнями.
Ще одна порада: використовуйте кабелі, стійкі до високих температур. Інакше ізоляція кабелів розплавиться ще до закінчення першого процесу нагрівання. Повірте мені на слово.