למה אנו מחליפים שימוש באוויר מאולץ בחימום באמצעות אור אינפרא-אדום בייצור ננו-צינורות פחמן
כשמייצרים ננו-צינורות פחמן, הכל תלוי בדרך בה מתמודדים עם החום. אם הפעילות של הקטליזטור אינה תקינה, כל התהליך נכשל.
רבות מהמפעלים עדיין משתמשים בחימום באמצעות אוויר חם. למען האמת, זו בעיה גדולה. שימוש באוויר מאולץ דורש זמן רב – צריך לחכות שהאוויר יתחמם, ואז שהאוויר הזה יחמם את החומר. זה לוקח זמן רב עד שהחום יהיה יציב.
לעומת זאת, חימום באמצעות אור אינפרא-אדום עובד בצורה שונה. הוא משתמש באנרגיה קרינתית כדי להעביר חום ישירות לחומר.
ההמתנה המיותרת
חשבו על הזמן שנגמר לכם בשימוש באוויר חם – צריך לחמם את כל האוויר בתוך החדר לפני שהחומר מתחיל להתחמם. זו עיכוב שפוגע בקצב העבודה.
לעומת זאת, נורות אינפרא-אדום אינן דורשות זמן המתנה. הן פולטות פוטונים שנקלטים מיד על ידי החומר. כך אין צורך במערכות חימום מסורבלות. בעיבוד של חומרים אלקטרוניים, זמן העיבוד יכול לרדת מדקות לשניות בלבד.
זו יתרון עצום – זמני עיבוד מהירים אומרים שניתן לעבד יותר חומרים בכל משמרת, בלי להתאמץ יותר מדי.
יותר חום במרחב קטן יותר
כדי להשיג את החום הדרוש לגידול ננו-צינורות פחמן, אנו משתמשים במקורות חום בעלי הספק גבוה. אלו אינם מקורות חום רגילים – הם מסוגלים להעביר חום בכמויות גדולות בשטח קטן.
בזכות זה, אין צורך בתנורים ענקיים ומסורבלים כדי לחמם את האוויר. כמו כן, ניתן לחבר את המקורות האלו לאזורים שונים. זו היתרון הגדול ביותר – אם אחד האזורים לא מתחמם מספיק, אין צורך לחמם את כל המערכת. ניתן פשוט להגדיל את ההספק של המקור החום הספציפי הזה. זה מאפשר חימום מדויק.
החיסרון
עם זאת, אור אינפרא-אדום אינו פתרון מושלם לכל דבר. מכיוון שהחום מגיע לפני השטח מיד, צריך לוודא שהחום מגיע לעומק החומר. אם החומר עבה מדי, או אם החומר מחזיר את האור, החלק הפנימי של החומר עדיין עלול להישאר קר, בעוד שהשטח כבר חם מאוד.
יש למצוא את האיזון הנכון בין עוצמת החום של אור אינפרא-אדום לבין יכולת החומר לקלוט חום. בלעדי זה, יש סיכון שהחלק החיצוני של החומר יישרף, בעוד שהחלק הפנימי עדיין קר.