Mengapa Kita Menggantikan Penggunaan Udara Terpaksa dengan Sistem Pemanasan Inframerah dalam Proses Pembuatan Nanotube Karbon
Ketika kita ingin menghasilkan nanotube karbon, segalanya bergantung pada cara kita mengawal suhu. Jika proses aktivasi katalis tidak berjalan dengan baik, maka keseluruhan proses akan gagal.
Banyak kilang masih menggunakan sistem pemanasan udara terpaksa. Sejujurnya, ini merupakan halangan yang besar. Sistem pemanasan udara terpaksa bergantung pada konveksi, iaitu menunggu udara menjadi panas sebelum ia dapat memanaskan bahan yang digunakan. Proses ini memerlukan masa yang lama untuk mencapai keadaan stabil.
Sebaliknya, sistem pemanasan inframerah menggunakan tenaga radiasi untuk memanaskan bahan secara langsung.
Mengurangkan masa penantian
Bayangkan betapa banyak masa yang terbuang dengan menggunakan sistem pemanasan udara terpaksa. Anda perlu memanaskan seluruh udara di dalam bilik sebelum bahan tersebut mula dipanaskan. Ini merupakan kelewatan yang menyebabkan proses menjadi lambat.
Lampu inframerah pula tidak memerlukan masa penantian seperti itu. Ia mengeluarkan foton yang diserap oleh bahan tersebut dengan segera. Dengan cara ini, kita tidak perlu menggunakan alat pemanasan yang besar. Dalam proses pemprosesan semikonduktor, masa yang diperlukan untuk memanaskan bahan telah dikurangkan daripada minit kepada saat sahaja.
Ini merupakan kelebihan yang besar. Kelajuan proses yang lebih tinggi bermakna lebih banyak wafer dapat diproses tanpa perlu usaha yang berlebihan.
Mendapatkan haba yang lebih efektif dalam ruang yang lebih kecil
Untuk mendapatkan haba yang diperlukan untuk pertumbuhan nanotube karbon, kita menggunakan pemanas inframerah berkuasa tinggi. Alat ini bukanlah pemanas biasa. Ia mampu menghasilkan haba yang banyak dalam kawasan yang kecil.
Oleh itu, kita tidak perlu menggunakan ketuhar yang besar untuk memanaskan udara. Saiz peralatan juga menjadi lebih kecil. Selain itu, kita boleh mengawal penggunaan tenaga pada bahagian tertentu sahaja. Jika satu bahagian bahan tersebut masih sejuk, kita hanya perlu meningkatkan kuasa pemanasan pada bahagian tersebut sahaja. Ini sangat tepat.
Kelemahan
Namun, inframerah bukanlah penyelesaian yang sempurna untuk segala masalah. Oleh kerana haba diserap secara langsung oleh permukaan bahan, kita perlu memastikan haba tersebut sampai ke bahagian yang sepatutnya. Jika bahan tersebut terlalu tebal atau bersifat reflektif, bahagian tengah bahan mungkin masih sejuk walaupun permukaannya sudah panas.
Kita perlu mencari keseimbangan antara intensiti inframerah dan kadar pemancaran haba oleh bahan tersebut. Jika tidak, bahan tersebut boleh terbakar di bahagian luar, sementara bahagian tengahnya masih sejuk.