Udržování správné úrovně tepla v topnících na bázi uhlíkových nanotrubic
Při výrobě uhlíkových nanotrubic je nutné mít přesně kontrolovanou úroveň tepla. Ale problém spočívá v tom, že samotné zahřívání není ten největší problém. Skutečnou noční můrou je elektrická izolace.
Pokud dojde k selhání izolace, dojde k vzniku výbojů. To není jen drobný problém – je to katastrofa. Zničí to proces růstu uhlíkových nanotrubic a v nejhorším případě dokonce poškodí i řídicí jednotku.
Neexistuje nic takového jako „dostatečné“ testování
Neděláme pouze náhodné kontroly. Nebere se náhodně pár kusů za vzorek a čeká se na to nejlepší. Každý topný prvek, který vyrobíme, prochází kompletními testy odolnosti vůči vysokému napětí a odolnosti izolace, než vůbec opustí naši továrnu. Působíme na tělo topiče vysokým napětím, abychom se ujistili, že dielektrická bariéra skutečně dokáže odolat tomuto tlaku.
Proč? Protože existují věci, které prostě nemůžete vidět. Drobná dírka v keramice nebo mikroskopická trhlina v izolaci mohou vypadat v pořádku, ale ve skutečnosti se jedná o bombu času. Pokud topný prvek neprojde těmito testy, končí v odpadu. Jednoduše. Jakmile je topič již zapojen do vaší vakuové komory, už ho nelze opravit.
Boj proti únikům elektřiny
Při syntéze uhlíkových nanotrubic může i malý únik elektřiny poškodit substrát. Většina materiálů se stává „prodyšnou“, když se zahřejí – jejich odpor totiž klesá. Proto jsme velmi vybíraví ohledně použitých dielektrik. Používáme materiály, které udržují vysoké hodnoty odporu, i když je teplota velmi vysoká. Je to jediný způsob, jak zajistit, aby zařízení nevyvolalo poruchu právě uprostřed dlouhého provozu.
Rovnováha mezi bezpečností a rychlostí zahřívání
Zde existuje kompromis. Nemůžete mít tenkou znějovou vrstvu a očekávat, že vydrží při teplotě 1000 °C bez úniků elektřiny. Aby byla zajištěna taková ochrana, potřebujete vhodnou tloušťku izolace. Ale více izolace znamená i delší dobu potřebnou k dosažení požadované teploty. Budete muset upravit nastavení PID, abyste vzali v úvahu tuto dodatečnou hmotnost. Trvá chvíli na doladění, ale stojí to za to pro klid v duši.