Để ổn định nhiệt độ đế tạo màng trong quá trình tạo màng bằng phương pháp bơm phun nhiệt phân các dung dịch muối kim loại. Đế tạo màng được nung nóng trên lò nung có quán tính nhiệt thấp sử dụng đèn Halogen để đốt nóng. Với lò tự chế tạo có thể tạo được nhiệt độ đến 500oC hoặc hơn. Nhiệt độ đế tạo màng được ổn định bằng một thiết bị khống chế nhiệt độ kỹ thuật số. Sơ đồ bố trí thực nghiệm chế tạo mẫu bằng phương pháp phun nhiệt phân dung dịch các muối kim loại trên đế nóng được biểu thị trên hình 2.1.
Hình 2.1. Sơ đồ hệ tạo mẫu, hệ phun tĩnh
Các thông số kỹ thuật của các thiết bị sử dụng trong sơ đồ: - Đèn Halogen loại ống trụ dài 18cm, 220V, 300-1000W.
Hình 2.2. Đèn Halogel 1000W
- Vỏ lò bao bên ngoài đèn bằng thép không gỉ. Để truyền nhiệt tốt và đồng đều cho đế tạo mẫu, mặt lò phía kẹp đế được gá lắp một tấm nhôm dày 3-5mm.
- Đế giữ lò có thể làm bằng vật liệu chịu nhiệt vừa phải, sao cho thuận tiện việc gá lắp lò và để lò có thể quay xung quanh trục ngang để dễ dàng cho việc tạo mẫu..
- Bộ điều khiển và khống chế nhiệt độ.
Chúng tôi sử dụng bộ khống chế điều khiển nhiệt độ kỹ thuật số của OMRON với độ chính xác 1oC và khả năng kiểm soát nhiệt đảm bảo với quán tính nhiệt của lò, sai số nhiệt độ tối đa là 5oC trong quá trình tạo mẫu.
Thiết bị này có tốc độ tăng nhiệt rất lớn, hơn 200oC/ phút. Thiết bị có tác dụng như một lò nung có quán tính nhỏ.
Hình 2.4. Bộ khống chế nhiệt độ
Theo sơ đồ hình 2.3, bộ khống chế nhiệt độ kỹ thuật số được chia làm 8 khối và chúng có những chức năng như.
1 - Khối kiểm soát nhiệt độ phòng.
2 - Khối khuếch đại tín hiệu nhiệt điện từ lò đốt. 3 - Khối hiển thị nhiệt độ lò.
4 - Khối so sánh.
5 - Khối đặt nhiệt độ khống chế. 6 - Khối hiển thị giá trị đặt nhiệt độ. 7 - Khối điều khiển dòng đốt lò. 8 - Lò đốt.
Khối 1: Đưa tín hiệu vào để chuẩn hệ thống về nhiệt độ phòng. Điều này giúp cho thiết bị hoạt động chính xác không phụ thuộc nhiệt độ bên ngoài.
Khối 2: Khuếch đại tín hiệu của cặp nhiệt điện để đưa ra bộ hiển thị và lối vào của bộ so sánh. Cặp nhiệt điện thường cho giá trị thế nhiệt điện cỡ V do đó khối này có tác dụng khuếch đại tín hiệu đó lên cỡ mV để bộ hiển thị và bộ so sánh có thể hoạt động được. Hệ số khuếch đại được đặt sao cho tín hiệu ra bộ hiển thị chỉ đúng nhiệt độ lò.
Khối 3: Là bộ phận hiển thị nhiệt độ lò. Nó thực chất là bộ hiển thị điện áp. Như vậy ta chỉ cần chuyển tín hiệu nhiệt thành tín hiệu điện tương ứng thì nó sẽ trở thành bộ hiển thị nhiệt độ.
Khối 4: Nhiệm vụ của nó là so sánh tín hiệu nhiệt độ lò với tín hiệu nhiệt độ chuẩn, rồi từ đó đưa ra tín hiệu điều khiển bộ phận đốt lò. Tín hiệu về nhiệt độ lò được đưa đến qua bộ khuếch đại.
Khối 5: Khối tạo tín hiệu đặt nhiệt độ đốt lò. Nó được chế tạo để tạo ra điện áp tương ứng với điện áp của cặp nhiệt điện sau bộ khuếch đại. Mỗi giá trị điện áp ở cặp nhiệt điện sau bộ khuếch đại tương ứng với một giá trị nhiệt độ do vậy các giá trị điện áp của nó sẽ tương ứng vói các giá trị nhiệt độ.
Khối 6: Khối hiển thị giá trị nhiệt độ đặt cũng giống khối hiển thị nhiệt độ lò.
Khối 7: Khối tạo dòng đốt lò sử dụng Thyristor được điều khiển đóng mở thông qua tín hiệu lấy từ bộ so sánh.
Khối 8: Lò đốt có gắn cặp nhiệt điện. Sai số khống chế của hệ là 5o C.
Hình 2.5 là sơ đồ chi tiết mô tả thực nghiêm chế tạo mẫu. Dung dịch được đựng trong bình khí nén. Khi nhiệt độ đế đã ổn định ở nhiệt độ đã đặt trước thì dung dịch được phun trên đế.
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thiết bị nguyên lý hoạt động của hệ phun bụi