Di bidang penelitian dan pengembangan baterai litium, pengemasan semikonduktor, atau sintesis material, fluktuasi suhu di dalamnya kotak sarung tangan dapat secara langsung mempengaruhi kinerja material dan bahkan keberhasilan atau kegagalan eksperimen. Faktor apa saja yang mempengaruhi perubahan suhu di dalam kotak sarung tangan? Bagaimana cara mengukur suhu di dalam kotak sarung tangan secara akurat? Bagaimana cara mengontrol suhu di dalam kotak sarung tangan dengan tepat?
1. Konduksi suhu lingkungan
Konduktivitas termal bahan badan kotak sarung tangan dapat menyebabkan infiltrasi suhu eksternal, sehingga mempengaruhi suhu di dalam kotak (koefisien konduktivitas termal baja tahan karat 304 adalah sekitar 16,3W/(m · K)). Di musim panas atau musim dingin, jika suhu dalam ruangan terlalu berfluktuasi, secara tidak langsung akan mempengaruhi suhu di dalam kotak sarung tangan.
2. Peralatan pemanasan sendiri
Kipas yang beredar, pompa vakum , dan modul pemanas terintegrasi (seperti mesin pengendapan uap) pada kotak sarung tangan akan menghasilkan panas selama pengoperasian, yang secara tidak langsung mempengaruhi perubahan suhu di dalam kotak.
3. Gangguan operasi manusia
Setiap kali gudang transisi dibuka untuk transfer barang, hal ini juga dapat menyebabkan perbedaan suhu seketika, dan seringnya pengoperasian dapat menyebabkan perubahan suhu di dalam kotak. Jika eksperimen memerlukan pemindahan item secara sering, sistem pemindahan sampel otomatis dapat digunakan untuk mengurangi intervensi manual.
4. Radiasi cahaya
Pencahayaan dengan intensitas tinggi atau sinar matahari langsung di laboratorium atau bengkel produksi juga dapat menyebabkan kotak sarung tangan menjadi panas dan mempengaruhi suhu di dalam kotak.
1. Termometer inframerah
Termometer inframerah adalah alat pengukur suhu non-kontak yang dapat memperkirakan suhu di dalam kotak sarung tangan dengan mengukur radiasi infra merah pada permukaan kotak sarung tangan (seperti jendela observasi transparan). Namun perlu diperhatikan bahwa keakuratan termometer inframerah dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor, seperti bahan, warna, ketebalan, dan suhu sekitar permukaan kotak sarung tangan.
2. Sensor suhu bawaan
Sensor suhu profesional seperti termistor atau termokopel dapat mengukur suhu di dalam kotak sarung tangan secara akurat. Sensor biasanya digunakan bersama dengan pencatat data atau sistem akuisisi data untuk memantau dan mencatat data suhu secara real-time.
1. Menyebabkan penurunan sifat material
Suhu yang tidak akurat di dalam kotak sarung tangan dapat menyebabkan kualitas kristal film perovskit tidak merata, mengakibatkan cacat dan penurunan efisiensi konversi fotolistrik sel perovskit; Dalam percobaan baterai logam litium, jika suhu di dalam kotak terlalu tinggi, hal ini dapat mempercepat pertumbuhan dendrit litium, sedangkan jika suhu terlalu rendah, impedansi antarmuka akan meningkat, yang pada akhirnya menyebabkan masa pakai baterai lebih pendek dan bahkan menyebabkan korsleting atau pelepasan panas.
2. Reaksi kimia tidak terkendali
Dalam beberapa percobaan reaksi kimia, perubahan suhu juga dapat mempunyai dampak yang signifikan. Misalnya, dalam eksperimen reaksi katalitik asimetris, jika suhu terlalu tinggi, hal ini dapat mempercepat reaksi samping dan menyebabkan penurunan selektivitas produk; Jika terjadi transisi suhu, hal ini dapat menyebabkan laju reaksi lambat, waktu reaksi berkepanjangan, dan penonaktifan katalis. Fluktuasi suhu dapat menyebabkan selektivitas reaksi tidak stabil, dan hasil setiap percobaan tidak dapat dibandingkan.
1. Nyalakan AC
Nyalakan AC di laboratorium atau bengkel produksi untuk menjaga keseimbangan suhu ruangan dan mengurangi dampak suhu eksternal terhadap suhu internal.
2. Modul kontrol suhu terintegrasi
Integrasikan AC atau sistem kontrol suhu lainnya ke dalam kotak sarung tangan, bekerja dengan sensor suhu, dan gabungkan dengan sistem kontrol suhu untuk menyesuaikan suhu di dalam kotak secara otomatis. Di lingkungan bersuhu rendah, suhu di dalam kotak sarung tangan dapat ditingkatkan dengan pemanas. Di lingkungan bersuhu tinggi, pendingin dapat menurunkan suhu di dalam kotak sarung tangan.
3. Bak mandi sirkulasi luar
Sirkulasi cairan perpindahan panas (air/minyak silikon) melalui lapisan dalam kotak atau koil bawaan, dikontrol oleh wadah eksternal.
4. Sistem pra-pendinginan/pemanasan gas
Kotak sarung tangan yang digunakan pada bidang proses suhu tinggi juga dapat menambahkan penukar panas pada jalur pemurnian gas kotak sarung tangan untuk melakukan perlakuan awal suhu pada gas masukan.
5. Platform manajemen cerdas
Dengan mengintegrasikan sensor suhu, AC, dan sistem sirkulasi melalui Internet of Things, kendali jarak jauh dapat dicapai. Ketika suhu berubah melebihi nilai yang telah ditetapkan dan sistem kontrol suhu tidak menyesuaikan secara otomatis, ponsel akan menerima pengingat untuk memeriksa dan menyesuaikan secara tepat waktu, menghindari kegagalan eksperimental yang disebabkan oleh perubahan suhu.
