Как правильно распределить тепло там, где это необходимо: производство углеродных нанотрубок
Если вы когда-либо работали с углеродными нанотрубками, вы знаете, насколько сложно добиться правильного распределения тепла. Большинство людей используют стандартные методы нагрева, но это имеет свои проблемы: в результате нагревается весь вакуумный корпус. Это пустая трата ресурсов. Корпус оборудования разогревается до очень высоких температур, что представляет опасность для безопасности, а также требует значительных затрат на системы охлаждения, чтобы избежать перегрева оборудования.
Решение заключается в использовании ламп с коротковолновым инфракрасным излучением.
Можно сказать так: резистивные нагреватели пытаются нагреть воздух. Но инфракрасное излучение движется по прямой линии. С помощью отражающих элементов и правильной конфигурации ламп мы можем направить энергию именно туда, где она нужна. Жар достигает катализатора и источника углерода. Стенки корпуса оборудования остаются вне зоны воздействия тепла.
Но есть один недостаток высокомощных ламп с инфракрасным излучением — интенсивность тепла очень высока. Если не защитить лампы или не направить их правильно, излучение будет отскакивать от поверхности образца и нагревать сам корпус оборудования. Мы решаем эту проблему с помощью специальных устройств для направления излучения. Это простое решение, но оно значительно улучшает эффективность процесса. Вы можете касаться внешней поверхности оборудования без риска обжога, даже когда зона производства находится в состоянии высокой температуры.
Но не все так просто.
Такое интенсивное сосредоточение энергии создает сильную температурную градиент. Поэтому положение образца должно быть точным. Даже незначительное смещение образца от фокуса приведет к неравномерному нагреву поверхности. Нельзя быть небрежным при использовании механических приспособлений. Небольшое смещение по оси Z изменяет поток тепла, что может повредить весь образец.
Кроме того, необходимо следить за самими лампами. Использование ламп на высокой мощности приводит к постепенному испарению нитей внутри ламп. Не стоит экономить на замене ламп — нужно строго соблюдать график их замены. Нет ничего хуже, чем внезапное снижение мощности ламп во время длительной работы оборудования.