Folia de cupru, această foaie de cupru aparent simplă, ultra-subțire, are un proces de fabricație extrem de delicat și complex.Acest proces include în principal extracția și rafinarea cuprului, fabricarea foliei de cupru și etapele de post-procesare.
Primul pas este extracția și rafinarea cuprului.Potrivit datelor de la US Geological Survey (USGS), producția globală de minereu de cupru a atins 20 de milioane de tone în 2021 (USGS, 2021).După extragerea minereului de cupru, prin etape precum zdrobirea, măcinarea și flotarea, se poate obține concentrat de cupru cu aproximativ 30% conținut de cupru.Aceste concentrate de cupru sunt apoi supuse unui proces de rafinare, inclusiv topire, rafinare cu convertor și electroliză, obținând în cele din urmă cupru electrolitic cu o puritate de până la 99,99%.
Urmează procesul de fabricație a foliei de cupru, care poate fi împărțită în două tipuri în funcție de metoda de fabricație: folie de cupru electrolitică și folie de cupru laminată.
Folia de cupru electrolitic este realizată printr-un proces electrolitic.Într-o celulă electrolitică, anodul de cupru se dizolvă treptat sub acțiunea electrolitului, iar ionii de cupru, antrenați de curent, se deplasează spre catod și formează depozite de cupru pe suprafața catodului.Grosimea foliei de cupru electrolitic variază de obicei între 5 și 200 de micrometri, care poate fi controlată cu precizie în funcție de nevoile tehnologiei plăcilor de circuit imprimat (PCB) (Yu, 1988).
Folia de cupru laminată, pe de altă parte, este realizată mecanic.Pornind de la o foaie de cupru grosime de câțiva milimetri, aceasta se subțiază 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 folie de cupru electrolitică, dar procesul său de fabricație consumă mai multă energie.
După ce folia de cupru este fabricată, aceasta trebuie de obicei să fie supusă unei post-procesare, inclusiv recoacere, tratament de suprafață etc., pentru a-și îmbunătăți performanța.De exemplu, recoacerea poate spori ductilitatea și duritatea foliei de cupru, în timp ce tratamentul de suprafață (cum ar fi oxidarea sau acoperirea) poate spori rezistența la coroziune și aderența foliei de cupru.
Pe scurt, deși procesul de producție și fabricare a foliei de cupru este complex, producția de produs are un impact profund asupra vieții noastre moderne.Aceasta este o manifestare a progresului tehnologic, transformând resursele naturale în produse high-tech prin tehnici precise de fabricație.
Cu toate acestea, procesul de fabricare a foliei de cupru aduce și unele provocări, inclusiv consumul de energie, impactul asupra mediului etc. Potrivit unui raport, producția a 1 tonă de cupru necesită aproximativ 220 GJ de energie și generează 2,2 tone de emisii de dioxid de carbon (Northey et al., 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 pentru producerea cuprului reciclat este de numai 20% din cel al cuprului primar și reduce exploatarea resurselor de minereu de cupru (UNEP, 2011).În plus, odată cu progresul tehnologiei, putem dezvolta tehnici de fabricare a foliilor de cupru mai eficiente și mai economisitoare de energie, reducând și mai mult impactul 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 este mult de făcut pentru a ne asigura că folia de cupru poate satisface nevoile noastre zilnice, protejând în același timp mediul.
Ora postării: Iul-08-2023