ทำไมเราถึงเปลี่ยนมาใช้การให้ความร้อนด้วยรังสีอินฟราเรดสำหรับการผลิตคาร์บอนนาโนทิวบ์
การสร้างคาร์บอนนาโนทิวบ์นั้นขึ้นอยู่กับความร้อนโดยตรง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คุณต้องมีความแตกต่างของอุณหภูมิที่เหมาะสม เพื่อให้กระบวนการ CVD สามารถเกิดขึ้นได้จริง
ในอดีต ทุกคนมักใช้เตาอบแบบให้ความร้อนแบบต้านทานไฟฟ้า แต่ปัญหาก็คือ เตาอบเหล่านี้จะทำให้ทุกอย่างร้อนขึ้น ไม่ว่าจะเป็นตัวเตาอบ อากาศ หรือผนังต่างๆ ซึ่งถือเป็นการสูญเสียพลังงานอย่างมาก
เราจึงเริ่มใช้หลอดไฟให้ความร้อนแบบอินฟราเรดแทน ทำไมล่ะ? เพราะรังสีอินฟราเรดจะไม่ส่งผลกระทบต่ออากาศ แต่จะส่งพลังงานไปยังวัสดุที่ต้องการให้ร้อนโดยตรง วิธีนี้ทั้งมีประสิทธิภาพมากขึ้น และไม่สิ้นเปลืองพลังงานด้วย
การให้ความร้อนในจุดที่จำเป็นจริงๆ
ในห้องที่มีสภาพสะอาด คุณคงไม่อยากให้เครื่องจักรทั้งหมดร้อนขึ้น คุณแค่ต้องการให้วัสดุที่จะถูกประมวลผลมีอุณหภูมิสูงสุด แล้วคงที่อยู่ที่นั่น
หลอดไฟอินฟราเรดช่วยให้เราได้ความร้อนในปริมาณมาก โดยการปรับความยาวคลื่น เราสามารถกำหนดจุดที่ต้องการให้ร้อนได้โดยตรง นั่นหมายความว่าคุณไม่ต้องรอให้เตาอบร้อนขึ้นก่อน คุณจะใช้เวลาในการประมวลผลมากขึ้น และยังช่วยลดค่าใช้จ่ายด้านไฟฟ้าอีกด้วย
รายละเอียดเพิ่มเติม
เราสร้างอุปกรณ์เหล่านี้โดยใช้ไส้หลอดทำจากทังสเตน และเปลือกหลอดทำจากควอตซ์คุณภาพสูง สำหรับการผลิตคาร์บอนนาโนทิวบ์ เรามักใช้รังสีอินฟราเรดความยาวคลื่นสั้น เพราะจะช่วยให้ความร้อนเข้าถึงชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาได้ดีขึ้น ซึ่งเป็นจุดที่เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมี
เรายังใช้ตัวควบคุมอุณหภูมีแบบ PID เพื่อให้อุณหภูมิไม่สูงเกินไป คุณอาจอยากเพิ่มกำลังไฟฟ้าเพื่อเร่งกระบวนการ แต่ต้องระวัง เพราะถ้าใช้กำลังไฟฟ้ามากเกินไป ไส้หลอดอาจเสียหาย หรือควอตซ์อาจแตกเนื่องจากแรงดันความร้อน
มันเป็นเรื่องของการหาสมดุล คุณต้องปรับกำลังไฟฟ้าให้เหมาะสมกับความสามารถของระบบระบายความร้อนในเตาอบด้วย
ลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
ทุกคนมักพูดถึง “โรงงานสีเขียว” แต่สำหรับเราแล้ว มันไม่ใช่เพียงแค่คำพูดเท่านั้น แต่เป็นเรื่องของการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจริงๆ
เมื่อคุณเลิกใช้วิธีการให้ความร้อนแบบปกติ และหันมาใช้รังสีอินฟราเรดแทน ระบบระบายอากาศและระบบน้ำเย็นในโรงงานก็จะไม่ต้องทำงานหนักเท่าไหร่ นี่เป็นวิธีง่ายๆ ในการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการผลิตชิป semiconductor
คุณจะสามารถผลิตชิปได้เร็วขึ้น และประหยัดพลังงานได้อีกด้วย ข้อแนะนำเพียงอย่างเดียวคือ ต้องให้แน่ใจว่าแหล่งจ่ายไฟของคุณสามารถรับมือกับกระแสไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นเมื่อหลอดไฟเริ่มทำงานได้