למה עברנו לחימום באינפרא-אדום לייצור ננו-צינורות פחמן
ייצור ננו-צינורות פחמן תלוי בחום – בדיוק, יש צורך בגרדיינטים תרמיים מסוימים כדי שתהליך ההשקעה הכימית באדי הגז (CVD) יתבצע אכן.
במשך זמן רב, כולם השתמשו בתנורים רגילים. אך הבעיה היא שתנורים אלו מחממים הכל – החדר, האוויר, הקירות – הכל נהיה חם. זו בזבוז של אנרגיה.
התחלנו להשתמש בנורות חימום באינפרא-אדום. למה? כי אינפרא-אדום אינו משפיע על האוויר; הוא שולח אנרגיה ישירות אל החומר שעליו מתבצע הייצור. זה יעיל יותר, מהיר יותר, וגם יותר הגיוני.
העברת החום למקום הנכון
בחדר נקי, אין צורך שכל המכשיר יהיה חם – רק החומר שעליו מתבצע הייצור צריך להגיע לטמפרטורה המתאימה ולהישאר שם.
נורות אינפרא-אדום מספקות עוצמת חום גבוהה מאוד. על ידי שינוי אורך הגל, ניתן להפנות את האנרגיה לחלקים הספציפיים של החומר שאוספים את האנרגיה.
כך אין צורך לחכות שהחדר יתחמם – ניתן להשתמש בזמן הזה לעיבוד החומר. בנוסף, מכיוון שאין צורך לחמם ולקרר את החדר במשך שעה, חשבון החשמל שלנו יורד.
הפרטים הטכניים
אנו משתמשים בחוטי טונגסטן ובמעטפות קוורץ בעלות טוהר גבוה. לייצור ננו-צינורות פחמן, אנו בדרך כלל משתמשים באינפרא-אדום בעל אורך גל קצר. זה מאפשר העברת אנרגיה לשכבות העמוקות יותר של החומר, שם מתבצע התהליך האמיתי.
אנו מחברים את הנורות האלו למערכות בקרה מדויקות, כדי שהטמפרטורה לא תעלה יותר מדי. ייתכן שתרצו להגדיל את ההספק כדי להאיץ את התהליך, אך יש להיות זהירים – אם תעשו זאת, החוטים עלולים להישרף או הקוורץ עלול להישבר עקב לחץ תרמי.
זו בעיה של איזון – יש להתאים את עוצמת החום ליכולת של מערכת הקירור של החדר.
השפעה חיובית על הסביבה
כולם מדברים על “מפעלים ירוקים”, אך עבורנו זה לא רק מושג תעמולתי – זו בעיה של ההשפעה האמיתית של התהליך על הסביבה.
כשמפסיקים להסתמך על תהליכי החימום הרגילים ועוברים לשימוש בקרינת אינפרא-אדום, מערכות האוורור והקירור של המפעל לא צריכות לעבוד כל כך קשה. זו דרך פשוטה להפחית את ההשפעה השלילית של ייצור השבבים על הסביבה.
ניתן להשלים את תהליך הייצור במהירות יותר, וכך לחסוך באנרגיה. טיפ אחד: ודאו שמערכת החשמל שלכם יכולה לעמוד בעומס הראשוני כשהנורות נדלקות. זה עלול לגרום לעלייה פתאומית בצריכת החשמל.