Bakrena folija, ta navidezno preprosta ultratanka bakrena plošča, ima zelo občutljiv in zapleten postopek izdelave.Ta proces v glavnem vključuje pridobivanje in rafiniranje bakra, proizvodnjo bakrene folije in korake naknadne obdelave.
Prvi korak je pridobivanje in rafiniranje bakra.Po podatkih Geološkega zavoda Združenih držav (USGS) je svetovna proizvodnja bakrove rude leta 2021 dosegla 20 milijonov ton (USGS, 2021).Po ekstrakciji bakrove rude lahko s koraki, kot so drobljenje, mletje in flotacija, pridobimo bakrov koncentrat s približno 30 % vsebnostjo bakra.Ti bakrovi koncentrati so nato podvrženi procesu rafiniranja, vključno s taljenjem, konverterskim rafiniranjem in elektrolizo, pri čemer na koncu nastane elektrolitski baker s čistostjo do 99,99 %.
Sledi postopek izdelave bakrene folije, ki jo lahko glede na način izdelave razdelimo na dve vrsti: elektrolitska bakrena folija in valjana bakrena folija.
Elektrolitska bakrena folija je izdelana z elektrolitskim postopkom.V elektrolitski celici se bakrena anoda postopoma raztopi pod delovanjem elektrolita, bakrovi ioni, ki jih poganja tok, se premikajo proti katodi in tvorijo bakrene usedline na površini katode.Debelina elektrolitske bakrene folije se običajno giblje od 5 do 200 mikrometrov, kar je mogoče natančno nadzorovati glede na potrebe tehnologije tiskanih vezij (PCB) (Yu, 1988).
Valjana bakrena folija pa je narejena mehansko.Začenši z bakreno ploščo, debelo nekaj milimetrov, jo postopoma stanjšamo z valjanjem, sčasoma pa proizvedemo bakreno folijo z debelino mikrometra (Coombs Jr., 2007).Ta vrsta bakrene folije ima bolj gladko površino kot elektrolitska bakrena folija, vendar proces njene izdelave porabi več energije.
Ko je bakrena folija izdelana, je običajno potrebna naknadna obdelava, vključno z žarjenjem, površinsko obdelavo itd., da se izboljša njena učinkovitost.Na primer, žarjenje lahko poveča duktilnost in žilavost bakrene folije, medtem ko lahko površinska obdelava (kot je oksidacija ali premaz) poveča odpornost proti koroziji in oprijem bakrene folije.
Če povzamemo, čeprav sta proizvodnja in proizvodni proces bakrene folije zapletena, ima proizvodnja izdelka velik vpliv na naše sodobno življenje.To je manifestacija tehnološkega napredka, ki s pomočjo natančnih proizvodnih tehnik spreminja naravne vire v visokotehnološke izdelke.
Vendar pa postopek izdelave bakrene folije prinaša tudi nekaj izzivov, vključno s 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 prijaznejše načine za proizvodnjo bakrene folije.
Ena od možnih rešitev je uporaba recikliranega bakra za proizvodnjo bakrene folije.Poroča se, da je poraba energije pri proizvodnji recikliranega bakra le 20 % porabe primarnega bakra in zmanjšuje izkoriščanje virov bakrove rude (UNEP, 2011).Poleg tega lahko z napredkom tehnologije razvijemo bolj učinkovite in energijsko varčne tehnike izdelave bakrene folije, s čimer še dodatno zmanjšamo njihov vpliv na okolje.
Skratka, proizvodnja in proizvodni proces bakrene folije je tehnološko področje, polno izzivov in priložnosti.Čeprav smo dosegli znaten napredek, nas čaka še veliko dela, da zagotovimo, da lahko bakrena folija zadovolji naše vsakodnevne potrebe in hkrati varuje naše okolje.
Čas objave: 8. julij 2023