Vara folija, šai šķietami vienkāršajai ultra plānajai vara lapai, ir ļoti delikāts un sarežģīts ražošanas process. Šis process galvenokārt ietver vara ekstrakciju un rafinēšanu, vara folijas ražošanu un pēcapstrādes soļus.
Pirmais solis ir vara ieguve un rafinēšana. Saskaņā ar Amerikas Savienoto Valstu ģeoloģijas dienesta (USGS) datiem, vara rūdas globālā ražošana 2021. gadā sasniedza 20 miljonus tonnu (USGS, 2021). Pēc vara rūdas ekstrakcijas, izmantojot tādus soļus kā sasmalcināšana, slīpēšana un flotācija, var iegūt vara koncentrātu ar aptuveni 30% vara saturu. Pēc tam šie vara koncentrāti iziet rafinēšanas procesu, ieskaitot kausēšanu, pārveidotāju rafinēšanu un elektrolīzi, galu galā iegūstot elektrolītisko varu ar tīrību līdz 99,99%.
Nākamais nāk vara folijas ražošanas process, ko var iedalīt divos veidos atkarībā no ražošanas metodes: elektrolītiskā vara folija un velmēta vara folija.
Elektrolītiskā vara folija tiek izgatavota, izmantojot elektrolītisko procesu. Elektrolītiskajā šūnā vara anods pakāpeniski izšķīst elektrolīta iedarbībā, un vara joni, kurus virza strāva, virzās uz katoda un veido vara nogulsnes uz katoda virsmas. Elektrolītiskā vara folijas biezums parasti svārstās no 5 līdz 200 mikrometriem, kurus var precīzi kontrolēt atbilstoši drukātās shēmas plates (PCB) tehnoloģijas vajadzībām (Yu, 1988).
No otras puses, velmēta vara folija tiek izgatavota mehāniski. Sākot no vara loksnes, kas ir biezs, tas pakāpeniski tiek retināts, ritot, galu galā ražojot vara foliju ar biezumu mikrometra līmenī (Coombs Jr., 2007). Šāda veida vara folijai ir vienmērīgāka virsma nekā elektrolītiskā vara folijā, bet tā ražošanas process patērē vairāk enerģijas.
Pēc vara folijas ražošanas, lai uzlabotu tā veiktspēju, tai parasti ir jāveic pēcapstrāde, ieskaitot atkvēlināšanu, virsmas apstrādi utt. Piemēram, atkvēlināšana var uzlabot vara folijas elastību un izturību, savukārt virsmas apstrāde (piemēram, oksidācija vai pārklājums) var pastiprināt vara folijas izturību pret koroziju un saķeri.
Rezumējot, kaut arī vara folijas ražošanas un ražošanas process ir sarežģīts, produkta izlaidei ir dziļa ietekme uz mūsu mūsdienu dzīvi. Šī ir tehnoloģiskā progresa izpausme, pārveidojot dabas resursus augsto tehnoloģiju produktos, izmantojot precīzas ražošanas metodes.
Tomēr vara folijas ražošanas process rada arī dažus izaicinājumus, ieskaitot enerģijas patēriņu, ietekmi uz vidi utt. Saskaņā ar ziņojumu 1 tonnas vara ražošanai ir nepieciešama apmēram 220gj enerģijas un rada 2,2 tonnas oglekļa dioksīda emisijas (Northey et al., 2014). Tāpēc mums jāatrod efektīvāki un videi draudzīgi veidi, kā radīt vara foliju.
Viens no iespējamiem risinājumiem ir pārstrādāta vara izmantošana vara folijas ražošanai. Tiek ziņots, ka pārstrādāta vara ražošanas enerģijas patēriņš ir tikai 20% no primārā vara patēriņa, un tas samazina vara rūdas resursu izmantošanu (UNEP, 2011). Turklāt, attīstot tehnoloģiju, mēs varam attīstīt efektīvākas un enerģijas taupīšanas vara folijas ražošanas metodes, vēl vairāk samazinot to ietekmi uz vidi.
Noslēgumā vara folijas ražošanas un ražošanas process ir tehnoloģiskā joma, kas pilna ar izaicinājumiem un iespējām. Lai arī mēs esam guvuši ievērojamu progresu, joprojām ir daudz darāmā, lai nodrošinātu, ka vara folija var apmierināt mūsu ikdienas vajadzības, vienlaikus aizsargājot mūsu vidi.
Pasta laiks: jūlijs-08-2023