A folla de cobre, esta folla de cobre aparentemente sinxela de cobre, ten un proceso de fabricación altamente delicado e complexo. Este proceso inclúe principalmente a extracción e perfeccionamento de cobre, a fabricación de papel de cobre e pasos post-procesamento.
O primeiro paso é a extracción e o perfeccionamento do cobre. Segundo os datos da Enquisa Xeolóxica dos Estados Unidos (USGS), a produción global de mineral de cobre alcanzou os 20 millóns de toneladas en 2021 (USGS, 2021). Despois da extracción de mineral de cobre, a través de pasos como a trituración, a moenda e a flotación, pódese obter un concentrado de cobre con aproximadamente un 30% de contido de cobre. Estes concentrados de cobre sofren entón un proceso de perfeccionamento, incluíndo a fundición, o refino do convertedor e a electrólise, obtendo en última instancia o cobre electrolítico cunha pureza ata o 99,99%.
A continuación vén o proceso de fabricación de papel de cobre, que se pode dividir en dous tipos dependendo do método de fabricación: folla de cobre electrolítica e papel de cobre enrolado.
A folla de cobre electrolítica faise a través dun proceso electrolítico. Nunha célula electrolítica, o ánodo de cobre disólvese gradualmente baixo a acción do electrólito e os ións de cobre, impulsados pola corrente, desprázanse cara ao cátodo e forman depósitos de cobre na superficie do cátodo. O grosor da folla de cobre electrolítica normalmente oscila entre os 5 e os 200 micrómetros, que se poden controlar con precisión segundo as necesidades da tecnoloxía de placa de circuíto impreso (PCB) (Yu, 1988).
A folla de cobre enrolada, por outra banda, faise mecánicamente. A partir dunha folla de cobre varios milímetros de grosor, gradualmente se adelgazou rolando, e finalmente produce folla de cobre cun grosor a nivel de micrómetro (Coombs Jr., 2007). Este tipo de papel de cobre ten unha superficie máis suave que a folla de cobre electrolítica, pero o seu proceso de fabricación consume máis enerxía.
Despois de fabricar a folla de cobre, normalmente necesita someterse a post-procesamento, incluído o recocido, o tratamento superficial, etc., para mellorar o seu rendemento. Por exemplo, o recocido pode mellorar a ductilidade e a dureza da lámina de cobre, mentres que o tratamento superficial (como a oxidación ou o revestimento) pode mellorar a resistencia á corrosión e a adhesión da folla de cobre.
En resumo, aínda que o proceso de produción e fabricación de papel de cobre é complexo, a saída do produto ten un profundo impacto na nosa vida moderna. Esta é unha manifestación do progreso tecnolóxico, transformando os recursos naturais en produtos de alta tecnoloxía a través de técnicas de fabricación precisas.
Non obstante, o proceso de fabricación de láminas de cobre tamén trae algúns retos, incluído o consumo de enerxía, o impacto ambiental, etc. Segundo un informe, a produción de 1 tonelada de cobre require aproximadamente 220GJ de enerxía e xera 2,2 toneladas de emisións de dióxido de carbono (Northey et al., 2014). Polo tanto, necesitamos atopar formas máis eficientes e ecolóxicas de producir papel de cobre.
Unha posible solución é usar cobre reciclado para producir papel de cobre. Infórmase que o consumo de enerxía de producir cobre reciclado é só o 20% do do cobre primario e reduce a explotación dos recursos de mineral de cobre (UNEP, 2011). Ademais, co avance da tecnoloxía, podemos desenvolver técnicas de fabricación de láminas de cobre máis eficientes e de enerxía, reducindo aínda máis o seu impacto ambiental.
En conclusión, o proceso de produción e fabricación de papel de cobre é un campo tecnolóxico cheo de retos e oportunidades. Aínda que avanzamos significativamente, aínda hai moito traballo por facer para garantir que a folla de cobre poida satisfacer as nosas necesidades diarias protexendo o noso ambiente.
Tempo de publicación: xul-08-2023