Proces proizvodnje in izdelave bakrene folije

Bakrena folija, ta na videz preprost ultra tanki list bakra, ima zelo občutljiv in zapleten postopek izdelave. Ta postopek vključuje predvsem ekstrakcijo in rafiniranje bakra, izdelavo bakrene folije in korake po predelavi.

Prvi korak je ekstrakcija in rafiniranje bakra. Po podatkih iz Geološke raziskave ZDA (USGS) je globalna proizvodnja bakrene rude leta 2021 dosegla 20 milijonov ton (USGS, 2021). Po ekstrakciji bakrene rude lahko s koraki, kot so drobljenje, brušenje in flotacija, dobimo koncentrat bakra s približno 30% vsebnostjo bakra. Ti koncentrati bakra se nato podvržejo postopku rafiniranja, vključno z taljenjem, pretvorbo in elektrolizo, ki na koncu daje elektrolitski baker s čistostjo, ki je visoka do 99,99%.

Sledijo postopek izdelave bakrene folije, ki jo lahko razdelimo na dve vrsti, odvisno od metode izdelave: elektrolitična bakrena folija in valjana bakrena folija.

Elektrolitična bakrena folija je narejena z elektrolitskim postopkom. V elektrolitski celici se bakrena anoda postopoma raztopi pod delovanjem elektrolita, bakreni ioni, ki jih poganja tok, pa se premakne proti katodi in tvori bakrene nahajalice na površini katode. Debelina elektrolitične bakrene folije se običajno giblje od 5 do 200 mikrometrov, ki jo je mogoče natančno nadzorovati glede na potrebe tehnologije tiskane vezje (PCB) (Yu, 1988).

Na drugi strani je valjana bakrena folija izdelana mehansko. Iz bakrene pločevine debeline nekaj milimetrov se postopoma redči z valjanjem in sčasoma proizvaja bakreno folijo z debelino na ravni mikrometra (Coombs Jr., 2007). Ta vrsta bakrene folije ima bolj gladko površino kot elektrolitična bakrena folija, vendar njegov proizvodni postopek porabi več energije.

Ko je izdelana bakrena folija, mora običajno opraviti naknadno obdelavo, vključno z žarjenjem, površinsko obdelavo itd. Na primer, žarjenje lahko poveča duktilnost in žilavost bakrene folije, medtem ko površinsko obdelavo (na primer oksidacija ali prevleka) lahko poveča korozijsko odpornost in oprijem bakrene folije.

Če povzamemo, čeprav je proces proizvodnje in izdelave bakrene folije zapleten, ima izdelka izdelka močno vpliv na naše sodobno življenje. To je manifestacija tehnološkega napredka, ki z natančnimi proizvodnimi tehnikami spreminja naravne vire v visokotehnološke izdelke.

Vendar postopek proizvodnje bakrene folije prinaša tudi nekaj izzivov, vključno z porabo energije, vplivom na okolje itd. Po poročilu proizvodnja 1 tone bakra zahteva približno 220 GJ energije in ustvari 2,2 tone emisij ogljikovega dioksida (Northey et al., 2014). Zato moramo najti učinkovitejše in okolju prijazne načine za izdelavo bakrene folije.

Ena od možnih raztopin je uporaba recikliranega bakra za proizvodnjo bakrene folije. Poročalo se je, da je poraba energije proizvodnje recikliranega bakra le 20% tistega primarnega bakra in zmanjšuje izkoriščanje virov bakrene rude (UNEP, 2011). Poleg tega lahko z napredkom tehnologije razvijemo učinkovitejše in varčne tehnike proizvodnje bakrene folije, kar še dodatno zmanjša njihov vpliv na okolje.

Za zaključek je proces proizvodnje in izdelave bakrene folije tehnološko polje, polno izzivov in priložnosti. Čeprav smo dosegli pomemben napredek, je treba še veliko dela, da se zagotovi, da lahko bakrena folija ustreza našim vsakodnevnim potrebam, hkrati pa zaščiti naše okolje.