Làm thế nào để đo được đặc tính nhiệt của kính một cách chính xác?
Hầu hết các loại đèn hồng ngoại có sẵn trên thị trường đều được thiết kế sao cho phát ra lượng nhiệt đồng đều trên toàn bộ bề mặt. Nhưng trong công tác nghiên cứu và phát triển, việc có được lượng nhiệt đồng đều thường không phải là điều mong muốn.
Khi kiểm tra các loại kính mới, chúng ta cần xác định điểm vỡ của chúng. Chúng ta cần biết mức độ chênh lệch nhiệt độ để hiểu rõ cách vật liệu phản ứng với áp lực hoặc sự thay đổi trạng thái của nó. Đó là lý do tại sao chúng ta không sử dụng những đèn thông thường; thay vào đó, chúng ta tùy chỉnh mật độ công suất của đèn để có thể kiểm soát các thông số một cách chính xác, thay vì chỉ hy vọng mọi thứ diễn ra tốt đẹp.
Không phải chỉ cần tổng công suất là đủ
Nhiều kỹ sư quá chú trọng vào tổng công suất của đèn. Đó là một sai lầm. Trong quá trình xử lý kính, điều quan trọng là công suất trên mỗi centimet bề mặt. Chính yếu tố này quyết định nhiệt độ bề mặt và tốc độ lan truyền nhiệt vào vật liệu.
Chúng ta có thể điều chỉnh cấu trúc sợi dây tóc bên trong đèn hoặc điều chỉnh điện áp ở các vùng cụ thể của ống đèn. Điều này giúp chúng ta tạo ra các “vùng nhiệt cao” và “vùng nhiệt thấp” ngay trong cùng một chiếc đèn. Vì vậy, nếu mẫu vật cần được gia nhiệt nhanh ở các mép, nhưng lại cần được gia nhiệt từ từ ở giữa, chúng ta có thể thiết kế đèn sao cho đáp ứng được yêu cầu đó.
Cần cân nhắc các yếu tố liên quan
Tuy nhiên, cũng có những hạn chế. Khi tập trung quá nhiều công suất vào một vùng cụ thể của ống đèn, điều đó sẽ gây ra áp lực lớn lên vùng đó. Bạn có thể có được bản đồ nhiệt như mong muốn, nhưng các vùng có mật độ nhiệt cao sẽ bị hư hại nhanh hơn so với các vùng còn lại.
Đó là sự cân bằng giữa mức độ nhiệt cần thiết và thời gian sử dụng đèn. Chúng ta sử dụng thạch anh có độ tinh khiết cao để giúp xử lý những điều kiện khắc nghiệt này. Nhưng bạn vẫn cần đảm bảo rằng các quạt làm mát được đặt đúng vị trí. Nếu không, đầu đèn sẽ bị hỏng.
Hãy ngừng đoán mò trong phòng thí nghiệm
Việc thử nghiệm lặp đi lặp lại rất tốn thời gian. Việc sử dụng các thiết bị sưởi ổn định khi phát triển vật liệu mới thực chất chỉ là cách chơi xúc xắc với thời gian nghiên cứu của bạn mà thôi. Việc điều chỉnh mật độ công suất giúp bạn kiểm soát các yếu tố liên quan một cách chính xác. Bạn có thể giữ nhiệt độ ổn định ở trung tâm mẫu vật, trong khi vẫn có thể điều chỉnh nhiệt độ ở các vùng xung quanh. Như vậy, bạn sẽ không còn phải đoán mò tại sao mẫu vật lại thất bại nữa.