Kupra folio, ĉi tiu ŝajne simpla ultramaldika kupra folio, havas tre delikatan kaj kompleksan fabrikadan procezon. Ĉi tiu procezo ĉefe inkluzivas la ekstraktadon kaj rafinadon de kupro, la fabrikadon de kupra folio, kaj post-prilaborajn paŝojn.
La unua paŝo estas la ekstraktado kaj rafinado de kupro. Laŭ datumoj de la Usona Geologia Enketo (USGS), la tutmonda produktado de kupra erco atingis 20 milionojn da tunoj en 2021 (USGS, 2021). Post la ekstraktado de kupra erco, per paŝoj kiel dispremado, muelado kaj flosado, oni povas akiri kupran koncentraton kun ĉirkaŭ 30% da kupra enhavo. Ĉi tiuj kupraj koncentratoj poste spertas rafinan procezon, inkluzive de fandado, konvertila rafinado kaj elektrolizo, finfine produktante elektrolizan kupron kun pureco de ĝis 99.99%.
Sekve venas la fabrikada procezo de kupra folio, kiu povas esti dividita en du tipojn depende de la fabrikada metodo: elektroliza kupra folio kaj rulita kupra folio.
Elektroliza kupra folio estas fabrikata per elektroliza procezo. En elektroliza ĉelo, la kupra anodo iom post iom dissolviĝas sub la ago de la elektrolito, kaj la kupraj jonoj, pelataj de la kurento, moviĝas al la katodo kaj formas kuprajn deponejojn sur la katoda surfaco. La dikeco de elektroliza kupra folio kutime varias de 5 ĝis 200 mikrometroj, kio povas esti precize kontrolata laŭ la bezonoj de la teknologio de presitaj cirkvitplatoj (PCB) (Yu, 1988).
Rulita kupra folio, aliflanke, estas fabrikata meĥanike. Komencante de kupra lameno plurajn milimetrojn dika, ĝi estas iom post iom maldensigita per rulado, finfine produktante kupran folion kun dikeco je mikrometra nivelo (Coombs Jr., 2007). Ĉi tiu tipo de kupra folio havas pli glatan surfacon ol elektroliza kupra folio, sed ĝia fabrikada procezo konsumas pli da energio.
Post kiam la kupra folio estas fabrikata, ĝi kutime bezonas post-prilaboradon, inkluzive de kalcinado, surfactraktado, ktp., por plibonigi ĝian funkciadon. Ekzemple, kalcinado povas plibonigi la duktecon kaj durecon de kupra folio, dum surfactraktado (kiel oksidado aŭ tegaĵo) povas plibonigi korodreziston kaj adheron de kupra folio.
Resumante, kvankam la produktado kaj fabrikada procezo de kupra folio estas kompleksa, la produktaĵo havas profundan efikon sur nian modernan vivon. Ĉi tio estas manifestiĝo de teknologia progreso, kiu transformas naturajn rimedojn en altteknologiajn produktojn per precizaj fabrikadaj teknikoj.
Tamen, la procezo de fabrikado de kupra folio ankaŭ alportas kelkajn defiojn, inkluzive de energikonsumo, media efiko, ktp. Laŭ raporto, la produktado de 1 tuno da kupro postulas ĉirkaŭ 220 GJ da energio kaj generas 2,2 tunojn da karbondioksidaj emisioj (Northey et al., 2014). Tial, ni bezonas trovi pli efikajn kaj ekologie amikajn manierojn produkti kupran folion.
Unu ebla solvo estas uzi reciklitan kupron por produkti kupran folion. Oni raportas, ke la energikonsumo por produkti reciklitan kupron estas nur 20% de tiu de primara kupro, kaj tio reduktas la ekspluatadon de kupraj ercresursoj (UNEP, 2011). Krome, kun la progreso de teknologio, ni povas evoluigi pli efikajn kaj energiŝparajn teknikojn por fabrikado de kupraj folioj, plue reduktante ilian median efikon.
Konklude, la produktado kaj fabrikada procezo de kupra folio estas teknologia kampo plena de defioj kaj ŝancoj. Kvankam ni faris signifajn progresojn, ankoraŭ estas multe da laboro farenda por certigi, ke kupra folio povu kontentigi niajn ĉiutagajn bezonojn samtempe protektante nian medion.
Afiŝtempo: 8-a de Julio, 2023