Медная фольга, этот, казалось бы, простой сверхтонкий лист меди, имеет очень деликатный и сложный процесс производства. Этот процесс в основном включает в себя извлечение и очистку меди, изготовление медной фольги и этапы последующей обработки.
Первый шаг — добыча и очистка меди. По данным Геологической службы США (USGS), мировое производство медной руды достигло 20 миллионов тонн в 2021 году (USGS, 2021). После добычи медной руды с помощью таких этапов, как дробление, измельчение и флотация, можно получить медный концентрат с содержанием меди около 30%. Затем эти медные концентраты проходят процесс очистки, включающий плавку, конвертерное рафинирование и электролиз, в конечном итоге получая электролитическую медь с чистотой до 99,99%.
Далее следует процесс изготовления медной фольги, которую в зависимости от способа изготовления можно разделить на два типа: электролитическая медная фольга и катаная медная фольга.
Электролитическая медная фольга изготавливается посредством электролитического процесса. В электролитической ячейке медный анод постепенно растворяется под действием электролита, а ионы меди, движимые током, движутся к катоду и образуют медные отложения на поверхности катода. Толщина электролитической медной фольги обычно составляет от 5 до 200 микрометров, что можно точно контролировать в соответствии с потребностями технологии печатных плат (PCB) (Yu, 1988).
С другой стороны, прокатанная медная фольга изготавливается механическим способом. Начиная с медного листа толщиной в несколько миллиметров, ее постепенно утончают прокаткой, в конечном итоге получая медную фольгу толщиной на уровне микрометра (Coombs Jr., 2007). Этот тип медной фольги имеет более гладкую поверхность, чем электролитическая медная фольга, но процесс ее производства потребляет больше энергии.
После изготовления медной фольги ее обычно необходимо подвергнуть последующей обработке, включая отжиг, обработку поверхности и т. д., чтобы улучшить ее характеристики. Например, отжиг может повысить пластичность и прочность медной фольги, в то время как обработка поверхности (такая как окисление или покрытие) может повысить коррозионную стойкость и адгезию медной фольги.
Подводя итог, можно сказать, что хотя процесс производства и изготовления медной фольги сложен, выпуск продукции оказывает глубокое влияние на нашу современную жизнь. Это проявление технологического прогресса, преобразующего природные ресурсы в высокотехнологичную продукцию посредством точных методов производства.
Однако процесс производства медной фольги также влечет за собой некоторые проблемы, включая потребление энергии, воздействие на окружающую среду и т. д. Согласно отчету, производство 1 тонны меди требует около 220 ГДж энергии и генерирует 2,2 тонны выбросов углекислого газа (Northey et al., 2014). Поэтому нам необходимо найти более эффективные и экологически чистые способы производства медной фольги.
Одним из возможных решений является использование переработанной меди для производства медной фольги. Сообщается, что потребление энергии при производстве переработанной меди составляет всего 20% от потребления первичной меди, и это снижает эксплуатацию ресурсов медной руды (ЮНЕП, 2011). Кроме того, с развитием технологий мы можем разработать более эффективные и энергосберегающие методы производства медной фольги, что еще больше снизит их воздействие на окружающую среду.
В заключение, производство и процесс изготовления медной фольги — это технологическая область, полная вызовов и возможностей. Хотя мы достигли значительного прогресса, еще многое предстоит сделать, чтобы медная фольга могла удовлетворять наши ежедневные потребности, защищая при этом окружающую среду.
Время публикации: 08-07-2023