Folia de cupru, această foaie de cupru aparent simplă de cupru, are un proces de fabricație extrem de delicat și complex. Acest proces include în principal extracția și rafinarea cuprului, fabricarea foliei de cupru și a etapelor post-procesare.
Primul pas este extracția și rafinarea cuprului. Conform datelor din Studiul Geologic al Statelor Unite (USGS), producția globală de minereu de cupru a atins 20 de milioane de tone în 2021 (USGS, 2021). După extragerea minereului de cupru, prin pași precum zdrobirea, măcinarea și flotarea, se poate obține concentrat de cupru cu aproximativ 30% conținut de cupru. Aceste concentrate de cupru suferă apoi un proces de rafinare, incluzând topirea, rafinarea convertorului și electroliza, obținând în cele din urmă cupru electrolitic cu o puritate de până la 99,99%.
Urmează procesul de fabricație al foliei de cupru, care poate fi împărțit în două tipuri în funcție de metoda de fabricație: folie electrolitică de cupru și folie de cupru laminată.
Folia electrolitică de cupru se face printr -un proces electrolitic. Într -o celulă electrolitică, anodul de cupru se dizolvă treptat sub acțiunea electrolitului, iar ionii de cupru, conduși de curent, se deplasează spre catod și formează depozite de cupru pe suprafața catodului. Grosimea foliei electrolitice de cupru variază de obicei de la 5 până la 200 micrometre, care pot fi controlate cu precizie în funcție de nevoile tehnologiei de la Circuit Board (PCB) (Yu, 1988).
Pe de altă parte, folia de cupru laminată este făcută mecanic. Pornind de la o foaie de cupru cu o grosime mai multor milimetri, aceasta este subțiată treptat prin rulare, producând în cele din urmă folie de cupru cu o grosime la nivelul micrometrului (Coombs Jr., 2007). Acest tip de folie de cupru are o suprafață mai netedă decât folia electrolitică de cupru, dar procesul său de fabricație consumă mai multă energie.
După fabricarea foliei de cupru, de obicei, trebuie să fie supusă post-procesului, inclusiv recoacere, tratament de suprafață etc., pentru a-și îmbunătăți performanțele. De exemplu, recoacerea poate spori ductilitatea și duritatea foliei de cupru, în timp ce tratamentul la suprafață (cum ar fi oxidarea sau acoperirea) poate îmbunătăți rezistența la coroziune și aderența foliei de cupru.
În rezumat, deși procesul de producție și fabricație a foliei de cupru este complex, producția produsului are un impact profund asupra vieții noastre moderne. Aceasta este o manifestare a progresului tehnologic, transformând resursele naturale în produse de înaltă tehnologie prin tehnici precise de fabricație.
Cu toate acestea, procesul de fabricare a foliei de cupru aduce, de asemenea, unele provocări, inclusiv consumul de energie, impactul asupra mediului, etc. Conform unui raport, producția de 1 tonă de cupru necesită aproximativ 220GJ de energie și generează 2,2 tone de emisii de dioxid de carbon (Northy și colab., 2014). Prin urmare, trebuie să găsim modalități mai eficiente și mai ecologice de a produce folie de cupru.
O soluție posibilă este utilizarea cuprului reciclat pentru a produce folie de cupru. Se raportează că consumul de energie al producerii cuprului reciclat este de doar 20% din cel al cuprului primar și reduce exploatarea resurselor de minereu de cupru (UNEP, 2011). În plus, odată cu avansarea tehnologiei, este posibil să dezvoltăm tehnici mai eficiente și mai eficiente și de economisire a energiei de fabricație a foliei de cupru, reducând în continuare impactul lor asupra mediului.
În concluzie, procesul de producție și fabricare a foliei de cupru este un domeniu tehnologic plin de provocări și oportunități. Deși am făcut progrese semnificative, mai sunt multe de lucru pentru a ne asigura că folia de cupru ne poate satisface nevoile zilnice, protejându -ne în același timp mediul nostru.
Timpul post: 08-2023 iulie