Медная фольга, этот, казалось бы, простой ультратонкий лист меди, имеет очень деликатный и сложный производственный процесс.Этот процесс в основном включает в себя добычу и рафинирование меди, производство медной фольги и этапы последующей обработки.
Первым шагом является добыча и очистка меди.По данным Геологической службы США (USGS), мировая добыча медной руды в 2021 году достигла 20 миллионов тонн (USGS, 2021).После добычи медной руды с помощью таких этапов, как дробление, измельчение и флотация, можно получить медный концентрат с содержанием меди около 30%.Эти медные концентраты затем подвергаются процессу рафинирования, включая плавку, конвертерное рафинирование и электролиз, в результате чего получается электролитическая медь с чистотой до 99,99%.
Далее идет процесс изготовления медной фольги, которую в зависимости от способа изготовления можно разделить на два типа: электролитическая медная фольга и рулонная медная фольга.
Электролитическая медная фольга изготавливается электролитическим способом.В электролизере медный анод постепенно растворяется под действием электролита, а ионы меди, подгоняемые током, движутся к катоду и образуют на поверхности катода медные отложения.Толщина электролитической медной фольги обычно колеблется от 5 до 200 микрометров, что можно точно контролировать в соответствии с потребностями технологии печатных плат (PCB) (Ю, 1988).
Свернутая медная фольга, напротив, изготавливается механическим способом.Начиная с медного листа толщиной в несколько миллиметров, его постепенно утончают путем прокатки, в конечном итоге образуя медную фольгу толщиной на уровне микрометра (Coombs Jr., 2007).Этот тип медной фольги имеет более гладкую поверхность, чем электролитическая медная фольга, но процесс ее изготовления 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 ударную вязкость медной фольги, а обработка поверхности (например, окисление или покрытие) может повысить коррозионную стойкость и адгезию медной фольги.
Таким образом, хотя процесс производства медной фольги является сложным, выпуск продукции оказывает глубокое влияние на нашу современную жизнь.Это проявление технического прогресса, превращающего природные ресурсы в высокотехнологичную продукцию посредством точных технологий производства.
Однако процесс производства медной фольги также сопряжен с некоторыми проблемами, 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 и др., 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 энергопотребление при производстве вторичной 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 отметим, что производство и процесс изготовления медной фольги — это технологическая область, полная проблем и возможностей.Хотя мы добились значительного прогресса, предстоит еще многое сделать, чтобы медная фольга могла удовлетворить наши повседневные потребности, одновременно защищая окружающую среду.
Время публикации: 08 июля 2023 г.