Медная фальга, гэты, здавалася б, просты ультратонкі ліст медзі, мае вельмі далікатны і складаны вытворчы працэс. Гэты працэс у асноўным уключае здабычу і ачыстку медзі, вытворчасць меднай фальгі і этапы пасляапрацоўкі.
Першы этап — здабыча і рафінаванне медзі. Паводле дадзеных Геалагічнай службы ЗША (USGS), сусветная вытворчасць меднай руды дасягнула 20 мільёнаў тон у 2021 годзе (USGS, 2021). Пасля здабычы меднай руды, з дапамогай такіх этапаў, як драбненне, памол і флотацыя, можна атрымаць медны канцэнтрат з утрыманнем медзі каля 30%. Гэтыя медныя канцэнтраты затым праходзяць працэс рафінавання, які ўключае плаўленне, канвертарнае рафінаванне і электроліз, у выніку чаго атрымліваецца электралітычная медзь з чысцінёй да 99,99%.
Далей ідзе працэс вырабу меднай фальгі, якую можна падзяліць на два тыпы ў залежнасці ад спосабу вырабу: электралітычная медная фальга і рулонная медная фальга.
Электралітычная медная фальга вырабляецца з дапамогай электралітычнага працэсу. У электралітычнай ячэйцы медны анод паступова раствараецца пад дзеяннем электраліта, а іоны медзі, якія рухаюцца токам, рухаюцца да катода і ўтвараюць медныя адклады на паверхні катода. Таўшчыня электралітычнай меднай фальгі звычайна складае ад 5 да 200 мікраметраў, і яе можна дакладна кантраляваць у залежнасці ад патрэб тэхналогіі друкаваных плат (PCB) (Yu, 1988).
Рулонная медная фальга, з іншага боку, вырабляецца механічным спосабам. Пачынаючы з меднага ліста таўшчынёй у некалькі міліметраў, ён паступова разрэджваецца шляхам пракаткі, у выніку чаго атрымліваецца медная фальга таўшчынёй на ўзроўні мікраметра (Coombs Jr., 2007). Гэты тып меднай фальгі мае больш гладкую паверхню, чым электралітычная медная фальга, але працэс яе вытворчасці спажывае больш энергіі.
Пасля вырабу меднай фальгі звычайна патрабуецца наступная апрацоўка, у тым ліку адпал, апрацоўка паверхні і г.д., для паляпшэння яе характарыстык. Напрыклад, адпал можа павысіць пластычнасць і трываласць меднай фальгі, а апрацоўка паверхні (напрыклад, акісленне або пакрыццё) можа палепшыць каразійную стойкасць і адгезію меднай фальгі.
Карацей кажучы, нягледзячы на складанасць працэсу вытворчасці меднай фальгі, атрыманая прадукцыя аказвае глыбокі ўплыў на наша сучаснае жыццё. Гэта праява тэхналагічнага прагрэсу, які пераўтварае прыродныя рэсурсы ў высокатэхналагічныя прадукты з дапамогай дакладных вытворчых тэхналогій.
Аднак працэс вытворчасці меднай фальгі таксама нясе некаторыя праблемы, у тым ліку спажыванне энергіі, уздзеянне на навакольнае асяроддзе і г.д. Згодна з адным дакладам, вытворчасць 1 тоны медзі патрабуе каля 220 ГДж энергіі і генеруе 2,2 тоны выкідаў вуглякіслага газу (Northey et al., 2014). Таму нам неабходна знайсці больш эфектыўныя і экалагічна чыстыя спосабы вытворчасці меднай фальгі.
Адным з магчымых рашэнняў з'яўляецца выкарыстанне перапрацаванай медзі для вытворчасці меднай фальгі. Паведамляецца, што спажыванне энергіі на вытворчасць перапрацаванай медзі складае толькі 20% ад спажывання першаснай медзі, і гэта змяншае эксплуатацыю медных рудных рэсурсаў (UNEP, 2011). Акрамя таго, з развіццём тэхналогій мы можам распрацаваць больш эфектыўныя і энергазберагальныя тэхналогіі вытворчасці меднай фальгі, што яшчэ больш знізіць іх уздзеянне на навакольнае асяроддзе.
У заключэнне, вытворчасць і выраб меднай фальгі — гэта тэхналагічная галіна, поўная праблем і магчымасцей. Нягледзячы на значны прагрэс, яшчэ шмат чаго трэба зрабіць, каб медная фальга задавальняла нашы штодзённыя патрэбы, адначасова абараняючы навакольнае асяроддзе.
Час публікацыі: 08 ліпеня 2023 г.