Warum wir uns so sehr auf die Überprüfung der Dielektrizität bei CNT-Heizern konzentrieren
Beim Herstellen von Kohlenstoffnanoröhren müssen die thermischen Gradienten perfekt sein – und die Stabilität der Heizer muss außergewöhnlich hoch sein. Wir bauen diese Heizer so, dass sie hohe Leistungen bewältigen können. Doch ehrlich gesagt: Die Hitze ist noch nicht einmal das größte Problem.
Das eigentliche Problem ist die Isolierung. Wenn es in einem Hochspannungsbauteil auch nur eine kleine Störung in der Isolierung gibt, dann geht es nicht nur um einen defekten Bauteil – sondern auch um einen zerstörten Controller oder eine verdorbene Charge an Nanoröhren. Das bedeutet viel Zeit- und Kostenaufwand.
Keine Abkürzungen – keine Stichprobenuntersuchungen
Wir prüfen jeden einzelnen Heizer. Jeden einzelnen! Bevor etwas unser Werk verlässt, werden die Spannungsfestigkeit sowie die Isolierwiderstandswerte überprüft. Einige Betriebe nehmen einfach nur ein paar Proben aus einer Charge und hoffen auf das Beste – aber wir tun das nicht.
Man sollte bedenken, wo diese Heizer tatsächlich eingebaut werden: Meistens direkt neben empfindlichen Elektronikkomponenten oder Vakuumsystemen. Wenn die Isolierung undicht wird, entstehen Funkenentladungen. Das ist ein Albtraum – es entstehen elektrische Störungen sowie Temperaturspitzen, die die Gleichmäßigkeit des Wachstums der Kohlenstoffnanoröhren ruinieren.
Wir treiben die Grenzen voran
Unser Prüfprotokoll ist ziemlich streng. Wir setzen eine weitaus höhere Spannung ein, als man in einem Labor normalerweise verwenden würde. Warum? Weil wir die kleinen Defekte in der Isolierung bereits jetzt erkennen wollen – und zwar bevor der Heizer in das System eingebaut wird.
Wir messen den Durchflussstrom in Mikroampere. Wenn ein Heizer unsere Mindestwertgrenze für den Isolierwiderstand nicht erreicht, landet er im Müll. Punkt.
Es klingt nach Übergriff – aber es ist notwendig. Diese Heizer arbeiten lange Zeit unter hoher Temperatur. Die thermische Ausdehnung belastet die Isolierung stark. Ein Heizer mag bei einer kurzen Prüfung in Ordnung erscheinen – doch nach 48 Stunden in der Hitze gibt die dünne oder ungleichmäßige Isolierschicht schließlich nach.
Der Kompromiss
Man kann nicht alles haben. Eine hohe Isolierwiderstandskraft ist unerlässlich – doch dicke Isolierschichten können zu Verzögerungen führen. Man erhält zwar eine sicherere elektrische Anlage – doch die Zeit bis zur Erreichen der Zieltemperatur könnte etwas länger sein.
Tipp: Stellen Sie sicher, dass Ihre PID-Schleifen auf die spezifische Wärmeleitung des Heizers abgestimmt sind. Dadurch können Sie verhindern, dass die Temperatur über das Ziel hinaussteigt.