Koperfoelie, hierdie oënskynlik eenvoudige ultra-dun koper, het 'n baie delikate en ingewikkelde vervaardigingsproses. Hierdie proses bevat hoofsaaklik die ekstraksie en verfyning van koper, die vervaardiging van koperfoelie en na-verwerkingstappe.
Die eerste stap is die ekstraksie en verfyning van koper. Volgens data van die Verenigde State Geological Survey (USGS) het die wêreldwye produksie van kopererts in 2021 20 miljoen ton bereik (USGS, 2021). Na die ekstraksie van kopererts, deur stappe soos verplettering, slyp en flotasie, kan koperkonsentraat met ongeveer 30% koperinhoud verkry word. Hierdie koperkonsentrate ondergaan dan 'n verfyningsproses, insluitend smelt, omskakelaar raffinering en elektrolise, wat uiteindelik elektrolitiese koper oplewer met 'n suiwerheid van so hoog as 99,99%.
Vervolgens kom die vervaardigingsproses van koperfoelie, wat in twee soorte verdeel kan word, afhangende van die vervaardigingsmetode: elektrolitiese koperfoelie en opgerolde koperfoelie.
Elektrolitiese koperfoelie word gemaak deur 'n elektrolitiese proses. In 'n elektrolitiese sel los die koperanode geleidelik op onder die werking van die elektroliet, en die koperione, aangedryf deur die stroom, beweeg na die katode en vorm koperafsettings op die katodeoppervlak. Die dikte van elektrolitiese koperfoelie wissel gewoonlik van 5 tot 200 mikrometer, wat presies beheer kan word volgens die behoeftes van die gedrukte kringbord (PCB) tegnologie (Yu, 1988).
Gerolde koperfoelie, daarenteen, word meganies gemaak. Vanaf 'n koperplaat wat 'n paar millimeter dik is, word dit geleidelik verdun deur te rol, en uiteindelik koperfoelie met 'n dikte op die mikrometervlak produseer (Coombs jr., 2007). Hierdie tipe koperfoelie het 'n gladder oppervlak as elektrolitiese koperfoelie, maar die vervaardigingsproses daarvan verbruik meer energie.
Nadat die koperfoelie vervaardig is, moet dit gewoonlik na die verwerking, insluitend uitgloeiing, oppervlakbehandeling, ens, ondergaan om die werkverrigting daarvan te verbeter. Byvoorbeeld, uitgloeiing kan die smeebaarheid en taaiheid van koperfoelie verbeter, terwyl oppervlakbehandeling (soos oksidasie of deklaag) die korrosiebestandheid en hegting van koperfoelie kan verbeter.
Samevattend, hoewel die produksie- en vervaardigingsproses van koperfoelie ingewikkeld is, het die produkuitset 'n diepgaande invloed op ons moderne lewe. Dit is 'n manifestasie van tegnologiese vooruitgang, wat natuurlike hulpbronne in hoë-tegnologie-produkte omskep deur presiese vervaardigingstegnieke.
Die proses van vervaardiging van koperfoelie bring egter ook 'n paar uitdagings, insluitend energieverbruik, omgewingsimpak, ens. Volgens 'n verslag benodig die produksie van 1 ton koper ongeveer 220 gj energie, en genereer dit 2,2 ton koolstofdioksiedvrystellings (Northey et al., 2014). Daarom moet ons doeltreffender en omgewingsvriendelike maniere vind om koperfoelie te produseer.
Een moontlike oplossing is om herwinde koper te gebruik om koperfoelie te produseer. Daar word berig dat die energieverbruik van die vervaardiging van herwinde koper slegs 20% van die primêre koper is, en dit verminder die ontginning van koperertsbronne (UNEP, 2011). Daarbenewens, met die bevordering van tegnologie, kan ons meer doeltreffende en energiebesparende koperfoelievervaardigingstegnieke ontwikkel, wat hul omgewingsimpak verder verminder.
Ten slotte is die produksie- en vervaardigingsproses van koperfoelie 'n tegnologiese veld vol uitdagings en geleenthede. Alhoewel ons aansienlike vordering gemaak het, is daar nog baie werk om te doen om te verseker dat koperfoelie in ons daaglikse behoeftes kan voorsien terwyl ons ons omgewing beskerm.
Postyd: Jul-08-2023