Kopparfolie, detta till synes enkla ultratunna kopparark, har en mycket delikat och komplex tillverkningsprocess.Denna process innefattar huvudsakligen utvinning och raffinering av koppar, tillverkning av kopparfolie och efterbearbetningssteg.
Det första steget är utvinning och raffinering av koppar.Enligt data från United States Geological Survey (USGS) nådde den globala produktionen av kopparmalm 20 miljoner ton 2021 (USGS, 2021).Efter utvinning av kopparmalm, genom steg som krossning, malning och flotation, kan kopparkoncentrat med cirka 30 % kopparinnehåll erhållas.Dessa kopparkoncentrat genomgår sedan en raffineringsprocess, inklusive smältning, omvandlarraffinering och elektrolys, vilket slutligen ger elektrolytisk koppar med en renhet så hög som 99,99 %.
Därefter kommer tillverkningsprocessen av kopparfolie, som kan delas in i två typer beroende på tillverkningsmetod: elektrolytisk kopparfolie och valsad kopparfolie.
Elektrolytisk kopparfolie tillverkas genom en elektrolytisk process.I en elektrolytisk cell löses kopparanoden gradvis under elektrolytens inverkan och kopparjonerna, drivna av strömmen, rör sig mot katoden och bildar kopparavlagringar på katodytan.Tjockleken på elektrolytisk kopparfolie sträcker sig vanligtvis från 5 till 200 mikrometer, vilket kan kontrolleras exakt enligt behoven för tryckta kretskort (PCB) teknologi (Yu, 1988).
Valsad kopparfolie är å andra sidan tillverkad mekaniskt.Med utgångspunkt från en flera millimeter tjock kopparplåt, tunnas den gradvis ut genom valsning, vilket så småningom producerar kopparfolie med en tjocklek på mikrometernivå (Coombs Jr., 2007).Denna typ av kopparfolie har en slätare yta än elektrolytisk kopparfolie, men dess tillverkningsprocess förbrukar mer energi.
Efter att kopparfolien har tillverkats behöver den vanligtvis efterbearbetas, inklusive glödgning, ytbehandling etc., för att förbättra dess prestanda.Till exempel kan glödgning förbättra duktiliteten och segheten hos kopparfolie, medan ytbehandling (såsom oxidation eller beläggning) kan förbättra korrosionsbeständigheten och vidhäftningen av kopparfolie.
Sammanfattningsvis, även om produktionen och tillverkningsprocessen av kopparfolie är komplex, har produktproduktionen en djupgående inverkan på vårt moderna liv.Detta är en manifestation av tekniska framsteg, som omvandlar naturresurser till högteknologiska produkter genom exakta tillverkningstekniker.
Processen att tillverka kopparfolie medför dock också vissa utmaningar, inklusive energiförbrukning, miljöpåverkan, etc. Enligt en rapport kräver produktionen av 1 ton koppar cirka 220 GJ energi och genererar 2,2 ton koldioxidutsläpp (Northey et al., 2014).Därför måste vi hitta mer effektiva och miljövänliga sätt att tillverka kopparfolie.
En möjlig lösning är att använda återvunnen koppar för att tillverka kopparfolie.Det rapporteras att energiförbrukningen för att producera återvunnen koppar bara är 20 % av den för primär koppar, och det minskar exploateringen av kopparmalmsresurser (UNEP, 2011).Dessutom, med teknikens framsteg, kan vi utveckla effektivare och energibesparande tillverkningstekniker för kopparfolie, vilket ytterligare minskar deras miljöpåverkan.
Sammanfattningsvis är tillverknings- och tillverkningsprocessen av kopparfolie ett tekniskt område fullt av utmaningar och möjligheter.Även om vi har gjort betydande framsteg finns det fortfarande mycket arbete att göra för att säkerställa att kopparfolie kan tillgodose våra dagliga behov samtidigt som vi skyddar vår miljö.
Posttid: 2023-08-08