히터가 불안정한 화학물질과 접촉할 때 안전을 유지하는 방법
탄소나노튜브를 제조할 때는 화학적 세척 과정에서 정확한 온도가 필요합니다. 그렇지 않으면 전체 제품이 망가집니다. 하지만 문제는, 가연성 용매를 다룰 때는 일반적인 적외선 램프가 마치 시한폭탄과 같다는 것입니다. 작은 스파크나 뜨거운 표면이 우연히 용매와 접촉하면 큰 재앙이 발생할 수 있습니다.
우리는 더 나은 방법을 찾아냈습니다. 전자 부품들을 공기에 노출시키는 대신, 밀폐된 구조로 그것들을 보호하는 것입니다.
밀폐 구조가 실제로 어떻게 작동하는가?
우리는 단순히 램프를 덮어두는 것이 아니라, 튼튼한 석영이나 붕규산 유리로 램프를 감싸고 그 끝부분을 밀봉합니다. 이렇게 하면 기체가 전기 단자나 필라멘트에 접근할 수 없습니다. 더욱 안전하게 만들기 위해 스테인리스 스틸로 된 연결부와 특수 에폭시 수지를 사용합니다. 설령 세척제가 매우 강력해서 외부 커버를 손상시킨다 해도, 전기 부품들은 완전히 격리됩니다.
부식 문제를 해결하는 방법
솔직히 말해서, 화학 물질의 연기는 매우 위험합니다. 이러한 연기는 일반적인 배선을 금방 파괴할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 모든 케이블에 PTFE나 FEP 재질의 커버를 씌웁니다. 이것이야말로 산성 물질로 인한 손상을 막는 유일한 방법입니다. 그리고 폭발 위험이 있는 상황에서는 “거의 밀폐된” 상태만으로는 충분하지 않으므로, 모든 장비에 대해 누출 테스트를 실시합니다. 오랜 시간 동안 작동할 때조차도 아무것도 내부로 들어오지 않도록 합니다.
타협점과 그 해결 방법
하지만 한 가지 단점이 있습니다. 열원과 작업물 사이에 유리 장벽을 두면 열 전달이 조금 줄어듭니다. 이 문제를 해결하려면 전력 설정을 조절하거나 히터를 작업물에 더 가까이 위치시키면 됩니다. 다만 주의할 점은, 단순히 와트수를 최대로 올리는 것은 피해야 합니다. 그렇게 하면 밀봉 부분에 스트레스가 가해질 수 있습니다. 또한, 장비의 끝부분에서 발생하는 열을 처리할 수 있는 냉각 시스템이 반드시 필요합니다. 그 부분이 너무 뜨거워지면 밀봉 부분이 미리 파손될 수 있으며, 이는 우리가 피하고자 하는 바입니다.