A folla de cobre, esta lámina de cobre aparentemente simple e ultrafina, ten un proceso de fabricación moi delicado e complexo. Este proceso inclúe principalmente a extracción e refinado de cobre, a fabricación de follas de cobre e as etapas de post-procesamento.
O primeiro paso é a extracción e refinado de cobre. Segundo os datos do Servizo Xeolóxico dos Estados Unidos (USGS), a produción mundial de mineral de cobre alcanzou os 20 millóns de toneladas en 2021 (USGS, 2021). Despois da extracción do mineral de cobre, a través de pasos como trituración, moenda e flotación, pódese obter un concentrado de cobre cun contido de cobre dun 30%. A continuación, estes concentrados de cobre pasan por un proceso de refinado, que inclúe fundición, refinado por conversor e electrólise, o que finalmente obtén cobre electrolítico cunha pureza de ata o 99,99 %.
A continuación vén o proceso de fabricación da folla de cobre, que se pode dividir en dous tipos dependendo do método de fabricación: folla de cobre electrolítica e folla de cobre laminada.
A folla de cobre electrolítico faise mediante un proceso electrolítico. Nunha célula electrolítica, o ánodo de cobre disólvese gradualmente baixo a acción do electrólito e os ións de cobre, impulsados pola corrente, móvense cara ao cátodo e forman depósitos de cobre na superficie do cátodo. O espesor da folla de cobre electrolítica adoita oscilar entre 5 e 200 micrómetros, que se poden controlar con precisión segundo as necesidades da tecnoloxía de placas de circuíto impreso (PCB) (Yu, 1988).
A folla de cobre laminada, pola súa banda, faise mecánicamente. Partindo dunha lámina de cobre de varios milímetros de espesor, vaise adelgazando gradualmente por laminación, producíndose finalmente unha lámina de cobre cun espesor a nivel micrómetro (Coombs Jr., 2007). Este tipo de folla de cobre ten unha superficie máis lisa que a folla de cobre electrolítica, pero o seu proceso de fabricación consome máis enerxía.
Despois de fabricar a folla de cobre, adoita ser sometida a un post-procesamento, incluíndo recocido, tratamento de superficie, etc., para mellorar o seu rendemento. Por exemplo, o recocido pode mellorar a ductilidade e dureza da folla 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 da folla de cobre é complexo, a produción do produto ten un profundo impacto na nosa vida moderna. Esta é unha manifestación do progreso tecnolóxico, que transforma os recursos naturais en produtos de alta tecnoloxía mediante técnicas de fabricación precisas.
Non obstante, o proceso de fabricación de follas de cobre tamén trae consigo algúns retos, como o consumo de enerxía, o impacto ambiental, etc. Segundo un informe, a produción de 1 tonelada de cobre require uns 220 GJ 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 respectuosas co medio ambiente para producir follas de cobre.
Unha posible solución é utilizar cobre reciclado para producir follas de cobre. Infórmase de que o consumo enerxético da produción de cobre reciclado é só un 20% do do cobre primario, e reduce a explotación dos recursos de mineral de cobre (PNUMA, 2011). Ademais, co avance da tecnoloxía, podemos desenvolver técnicas de fabricación de follas de cobre máis eficientes e de aforro de enerxía, reducindo aínda máis o seu impacto ambiental.
En conclusión, o proceso de produción e fabricación da folla de cobre é un campo tecnolóxico cheo de desafíos e oportunidades. Aínda que fixemos un progreso significativo, aínda queda moito traballo por facer para garantir que a folla de cobre poida satisfacer as nosas necesidades diarias protexendo o noso medio ambiente.
Hora de publicación: 08-07-2023