カーボンナノチューブを作るには、バランスを取る必要があります。正確な温度と安定した電力が必要です。私たちは、そうした激しい温度変動に耐えられるヒーターを開発していますが、実際のところ、ヒーター自体が故障することはほとんどありません。
本当に問題になるのは絶縁性能です。もし絶縁層が壊れてしまうと、アーク放電が起こります。これは大変な問題です。アーク放電によってCNTの成長が妨げられるだけでなく、電源装置も損傷してしまう可能性があります。
なぜすべてのチューブをテストするのか 私たちは「バッチサンプリング」を行いません。それはリスクが高すぎるからです。代わりに、すべてのチューブは工場を出る前に高電圧耐性試験と絶縁抵抗試験を受けます。
通常の動作条件をはるかに超える高電圧をかける理由は、目では見えないような微細な欠陥、例えばコーティングの穴や基材の微小な亀裂を見つけ出すためです。たとえわずかな漏れがあっても、電流が乱れてしまいます。CNT製造用の炉では、その結果、熱の分布が崩れてしまい、均一な成長が不可能になります。ですから、すべてのチューブを厳格な基準でテストすることで、真空チャンバーに取り付けた時に問題が起きないようにしています。
熱と安全性のトレードオフ 高出力のヒーターは、ごく小さな空間に大量のエネルギーを封じ込めます。CNT合成に必要な密度を得るために、1000℃以上の高温に耐えられる材料を使用しています。しかし、このような材料は汚染されると導電性を持つようになってしまいます。私たちのテストによって、そのような問題を発見できます。もしチューブに問題があれば、それは廃棄されます。このような高温環境では、絶縁不良を修復することは不可能です。完璧でなければ、使えないのです。
設置時のヒント これらのチューブをシステムに取り付ける際は、必ず接地を確認してください。しっかりと接続されていることが重要です。
私たちのテストを行っても、製造過程でヒーターの外側にカーボンススが付着することがあります。そのススが電気の通路となり、絶縁層を無効にしてしまいます。ですから、ハウジングを清潔に保つことで、ハードウェアに組み込まれた安全策を維持できます。