CNT 히터에서 열이 제대로 전달되도록 하는 방법
탄소 나노튜브를 성장시킬 때는 정확한 온도 조절이 필요합니다. 하지만 문제는, 열을 제어하는 것 자체가 가장 어려운 부분은 아니라는 점입니다. 진짜 문제는 전기적 절연입니다.
만약 절연 처리에 문제가 생기면, 아크가 발생합니다. 이는 단순한 오류가 아니라 큰 재앙입니다. 이로 인해 CNT의 성장이 막히고, 최악의 경우에는 컨트롤러가 손상될 수도 있습니다.
“충분하다”고 할 만한 테스트란 존재하지 않습니다.
우리는 단순히 몇 개의 제품만 테스트해서는 안 됩니다. 우리가 만드는 모든 가열 요소는 공장을 떠나기 전에 반드시 완전한 전압 내성 및 절연 저항 테스트를 거칩니다. 고전압을 가하여 절연체가 그 압력을 견딜 수 있는지 확인합니다.
왜일까요? 보이지 않는 문제들이 있기 때문입니다. 세라믹에 생긴 아주 작은 구멍이나 절연체의 미세한 균열은 육안으로는 보이지 않지만, 실제로는 치명적인 문제가 될 수 있습니다. 만약 히터가 테스트에 실패한다면, 그 제품은 폐기됩니다. 일단 히터가 진공 챔버 내부에 설치된 후에는 누출된 부분을 수리할 수 없습니다.
누출 문제와의 싸움
CNT 합성 과정에서 조금이라도 누설 전류가 발생하면 기판에 문제가 생길 수 있습니다. 대부분의 재료는 열이 가해지면 저항값이 낮아져서 누설이 발생합니다. 그래서 우리는 절연체를 선택할 때 매우 신중합니다. 우리는 엄청난 고온에서도 여전히 높은 저항값을 유지하는 재료를 사용합니다. 이것만이 장비가 작동 중에 문제가 생기는 것을 막는 유일한 방법입니다.
균형을 찾는 과정
물론 여기에는 타협점이 있습니다. 너무 얇은 벽으로는 1000°C의 고온을 견디면서도 누설이 없도록 할 수 없습니다. 그런 보호 기능을 원한다면, 더 두꺼운 절연체가 필요합니다. 하지만 절연체가 두꺼울수록 열 전달 속도가 느려집니다. 따라서 PID 설정을 조정하여 그런 문제를 해결해야 합니다. 조정하는 데는 시간이 좀 걸리지만, 그만한 가치가 있습니다.