چرا ما برای تولید نانولولههای کربنی از روش گرمایش با امواج مادون قرمز استفاده کردیم؟
هنگام تولید نانولولههای کربنی، همه چیز به گرما بستگی دارد. اگر کنترل دما صحیح انجام نشود، کاتالیست فعال نخواهد شد و فرآیند تشکیل کربن نیز ناموفق خواهد بود. ساده است.
برای مدت طولانی، همه از فرهای مقاومتی سنتی استفاده میکردند. اما این فرها در واقع فرهای بزرگی هستند که انرژی زیادی را صرف گرم کردن هوایی میکنند که حتی نیازی به گرم شدن آن نیست. ما تصمیم گرفتیم به جای آنها از سیستمهای گرمایشی با امواج مادون قرمز استفاده کنیم.
سرعت، مهمترین عامل است.
کیفیت نانولولههای تولید شده، به سرعتی بستگی دارد که دما افزایش مییابد. با استفاده از لامپهای مادون قرمز، گرما به طور مستقیم به سمت هدف اعمال میشود.
ما این سیستمها را طوری تنظیم کردهایم که چگالی انرژی بالا باشد؛ بنابراین میتوانیم دمای مورد نظر را در عرض چند ثانیه به دست آوریم، نه دقایق. این کار باعث میشود کل فرآیند سریعتر پیش برود و مصرف انرژی نیز کاهش یابد.
تنظیم درست باند امواج
ما از فناوری کوارتز-هالوژن برای نگه داشتن انرژی در باند امواج کوتاه استفاده میکنیم. چرا؟ چون امواج مادون قرمز کوتاه وارد سطح ماده میشوند؛ اما امواج مادون قرمز بلند فقط روی سطح میمانند.
این کار باعث میشود لایه کاتالیست به اندازه کافی گرم شود تا بتواند کار کند، بدون اینکه کل محفظه راکتور به یک فر تبدیل کند. گاهی اوقات از کوارتز پوشانده شده برای تنظیم دقیقتر امواج استفاده میکنیم. البته این کار هزینه بیشتری دارد و باید مراقب بود که سطح آن خراش نخورد؛ اما برای دقت بالاتر، ارزشش را دارد.
مزایا و معایب در عمل
البته همه چیز آنقدر ساده نیست. باید روشهای حفاظتی خود را دوباره در نظر بگیرید.
از آنجایی که لامپهای مادون قرمز گرمای بسیار زیادی تولید میکنند، سیستمهای خنککننده باید قوی باشند. اگر در خنککردن کوتاهی کنید، دماها دچار نوسان خواهند شد و این مشکلات را به وجود خواهد آورد.
اما وقتی که این موارد تنظیم شد، این سیستمها میتوانند به راحتی در خطوط تولید موجود استفاده شوند. دیگر نیازی نیست وقت خود را صرف انتظار برای گرم شدن فرهای بزرگ کنید.
این فقط قوانین فیزیک سادهای است؛ کاهش گرمای اضافی، به معنای کارخانهای تمیزتر و سبزتر است.