为何在碳纳米管制造中放弃热空气加热而改用红外加热
如果你曾经尝试过制造碳纳米管，那么你就知道这个过程有多麻烦。要想让催化剂正常工作、让碳沉积在合适的位置，就必须精确控制温度。
大多数传统的加热方式都是使用热空气。不过这种方式效率很低——需要先加热空气，再让空气加热基材，最终基材才会变热。这其实是一种间接的、效率低下的方法，会浪费大量时间。
等待的过程实在糟糕透顶。
空气本身就不擅长传递热量。因此，你需要花费数小时来升温，还要等待一切稳定下来。在实验室里，我们把这种状况称为“时间成本”。实际上，这不过是一种能源的浪费，也是生产过程中的瓶颈。
而红外加热则完全不同。它不需要依靠空气来传递热量，而是直接利用电磁波将能量传递给材料。这样就省去了中间环节。你可以在几秒钟内达到目标温度。对于那些需要深度加工半导体的人来说，这无疑是个巨大优势。因为这样一来，加热和冷却的时间都会大大缩短，从而能在同一班次中处理更多批次的产品。
不过，你不能简单地换用红外光源就万事大吉了。你必须精心选择合适的发光元件。因为不同的基材对不同波长的红外线吸收程度不同：短波长红外线能深入材料内部，而中波长红外线则更适合用来激活材料表面。
我们通常会选择高密度的发光元件阵列。因为如果热量分布不均，碳纳米管的生长就会变得混乱。你必须找到一个合适的平衡点，也就是发光元件的间距与传感器反馈之间的最佳平衡点，否则就容易出现局部过热的情况。
不过，也有需要注意的地方。
虽然红外加热的速度很快，但它带来的热量也非常大。因为热量释放得太快，所以有可能导致材料出现热冲击现象。因此，你需要使用能够承受材料受热时膨胀情况的基材固定装置。
另外，还要注意散热问题。如果你的冷却系统不够好，那些辐射热量就可能会损坏你的电子设备。
你其实是在用快速但风险较高的红外加热方式，来替代那种慢速但稳定的热空气加热方式。虽然这种方式更加不稳定，但更高的生产效率通常值得付出这样的代价。