Maintenir le pouvoir de chauffe là où il doit être dans les chauffages à nanotube de carbone
Lorsque l’on cultive des nanotubes de carbone, il est essentiel que la température soit précisément contrôlée. Mais le problème, c’est que le chauffage en soi n’est pas vraiment la partie la plus difficile à gérer. Le véritable défi, c’est l’isolation électrique.
Si l’isolation échoue, des arcs électriques se produisent. Ce n’est pas juste un problème mineur : c’est une catastrophe. Cela met fin à la croissance des nanotubes de carbone, et dans les pires cas, cela endommage même le système de contrôle.
Aucun test n’est “assez bon”
Nous ne faisons pas de contrôles aléatoires. Nous ne prenons pas simplement quelques unités au hasard et nous espérons le meilleur. Chaque élément de chauffage que nous fabriquons subit des tests complets de résistance aux hautes tensions et d’isolation avant même de quitter notre usine. Nous appliquons une tension élevée sur le corps du chauffage pour vérifier que la barrière diélectrique peut bien résister à cette pression.
Pourquoi ? Parce qu’il y a des défauts invisibles à l’œil nu. Un petit trou dans la céramique ou une fissure microscopique dans l’isolation peuvent sembler insignifiants, mais ils représentent en réalité une bombe à retardement. Si un élément de chauffage échoue aux tests, il est immédiatement jeté. Il est impossible de réparer une fuite une fois que le chauffage est déjà installé dans la chambre à vide.
La lutte contre les fuites
Lors de la synthèse des nanotubes de carbone, même une petite quantité de courant de fuite peut perturber le substrat utilisé. La plupart des matériaux deviennent “fuyards” lorsqu’ils sont chauds : leur résistance diminue. C’est pourquoi nous sommes très exigeants en ce qui concerne les matériaux diélectriques. Nous utilisons des matériaux qui maintiennent une haute résistance, même lorsque la température est extrêmement élevée. C’est la seule façon d’éviter que l’équipement ne tombe en panne en plein milieu d’un processus de production.
L’équilibre à trouver
Il y a donc un compromis à trouver. On ne peut pas avoir des parois extrêmement minces sans risquer des fuites à 1000°C. Pour obtenir une telle protection, il faut des parois plus épaisses. Mais plus d’isolation signifie aussi un temps de réponse plus long. C’est un équilibre délicat : des parois plus épaisses protègent bien les composants électroniques, mais elles ralentissent également la vitesse à laquelle la température peut être augmentée. Il suffit de ajuster les paramètres PID pour compenser ce défaut. Cela prend un peu de temps, mais c’est nécessaire pour avoir l’esprit tranquille.