なぜ、CNTヒーターの絶縁試験にこだわるのか？ 炭素ナノチューブを製造する際には、熱勾配を正確に保ち、安定性も極めて高く保つ必要があります。私たちは、大きな電力に耐えられるようなヒーターを製造していますが、正直なところ、熱そのものは最も難しい問題ではありません。 本当に問題なのは、絶縁性能です。 高圧部品にわずかな絶縁不良があれば、単に部品が壊れるだけでなく、コントローラーが破損したり、ナノチューブの品質が悪化したりします。これは、多大な時間と費用の無駄につながります。
迷路はない。サンプリングもしない。
私たちは、1本1本のチューブを必ずテストします。出荷する前に、耐電圧や絶縁抵抗を徹底的にチェックします。一部の工場では、一括して数本だけをサンプリングしてOKとすることもありますが、私たちはそうしません。 これらのヒーターが実際に使われる場所を考えてみてください。通常、敏感な電子機器や真空システムのすぐ隣に設置されます。もし絶縁層に漏れがあれば、アークが発生します。そして、アークは大変な問題です。電気的なノイズや急激な温度上昇が起こり、CNTの成長の均一性が損なわれてしまいます。
极限を目指して
私たちのテストプロトコルはかなり厳しいものです。実際に使用する電圧よりもはるかに高い電圧をかけて絶縁層をテストします。なぜかというと、ヒーターが実際にシステムに取り付けられる前に、コーティングの微小な穴やセラミック支持体の微細な破損を見つけ出したいからです。 漏れ電流はマイクロアンペア単位で測定します。もしチューブの絶縁抵抗が最低基準に達していなければ、そのチューブは廃棄されます。それだけです。 過剰に思えるかもしれませんが、これは必要なことです。これらのヒーターは長時間にわたって高温状態にあります。熱膨張によって絶縁層に大きな負荷がかかります。一時的なチェックでは問題なく見えても、48時間も高温状態に置かれると、薄いまたは不均一な絶縁層は耐えられなくなります。
トレードオフ
つまり、何でも完璧にはできないのです。 高い絶縁抵抗は必要ですが、厚いコーティングは熱伝導に影響を与える可能性があります。より安全な電気的環境を得られますが、温度上昇には数秒遅れが生じるかもしれません。 念のため、PID制御を適切に調整しておくことが重要です。そうすれば、目標温度を超えることはありません。