Het maken van koolstofnanobuizen vereist een precieze controle op temperatuur en stroomsterkte. De verwarmingselementen moeten bestand zijn tegen grote temperatuursschommelingen. Het geheim zit echter in het feit dat het verwarmingselement zelf nauwelijks defect raakt.
Het echte probleem is de isolatie. Als de diëlektrische barrière faalt, kan er elektriciteit lekken. Dat is een groot probleem: het kan niet alleen de groei van de CNT’s belemmeren, maar ook de stroomvoorziening beschadigen.
Waarom we elke buis testen
Wij gebruiken geen ‘batch sampling’. Dat is een risico dat we niet willen nemen. In plaats daarvan wordt elke buis getest op zijn capaciteit om hoge spanningen te weerstaan en op de isolatiewaarde. We gebruiken hierbij veel hogere spanningen dan normaal nodig is. Waarom? Omdat we op zoek zijn naar kleine foutjes – bijvoorbeeld gaten in het materiaal of microscopische barsten die met het blote oog niet te zien zijn. Als er zelfs maar een klein lek is, zal de elektriciteit ergens anders heen gaan. In een CNT-oven heeft dit tot gevolg dat de warmteverdeling verstoord wordt. Hierdoor kan de groei van de CNT’s niet meer uniform verlopen. Door elke buis tot aan zijn limiet te testen, kunnen we ervoor zorgen dat alles goed werkt wanneer de buis in de vacuümkamer wordt geplaatst. Geen verrassingen.
De compromissen: Hitte versus veiligheid
Hoge-vermogensverwarmingselementen bevatten veel energie in een klein volume. Om de benodigde dichtheid voor de synthese van CNT’s te bereiken, gebruiken we materialen die bestand zijn tegen temperaturen van 1000°C en hoger. Het nadeel is dat deze materialen kunnen gaan geleiden als ze besmet raken. Onze tests helpen dit tegen te gaan. Als een buis defect is, wordt deze weggegooid. Je kunt geen diëlektrisch defect ‘herstellen’ bij zulke hoge temperaturen. Of het werkt perfect, of het is waardeloos.
Een tip voor het installeren
Wanneer je de buizen in je systeem plaatst, moet je zeker controleren of de aarding goed werkt. Zelfs met onze tests kan er nog koolstofsmeul op de buitenkant van de verwarmingselementen komen te zitten. Dit kan leiden tot problemen met de isolatie. Houd de behuizing dus schoon, zodat de veiligheidsmaatregelen die we hebben genomen behouden blijven.