Медная фальга, гэты, здавалася б, просты звыштонкі ліст медзі, мае вельмі далікатны і складаны працэс вытворчасці. Гэты працэс у асноўным уключае здабычу і рафінаванне медзі, вытворчасць меднай фальгі і наступныя этапы апрацоўкі.
Першы крок - гэта здабыча і рафінаванне медзі. Згодна з дадзенымі Геалагічнай службы ЗША (USGS), у 2021 годзе сусветная вытворчасць меднай руды дасягнула 20 мільёнаў тон (USGS, 2021). Пасля здабычы меднай руды праз такія этапы, як драбненне, драбненне і флотация, можа быць атрыманы медны канцэнтрат з утрыманнем медзі каля 30%. Затым гэтыя медныя канцэнтраты падвяргаюцца працэсу ачысткі, уключаючы плаўленне, рафінаванне ў канвертары і электроліз, у выніку чаго атрымліваецца электралітычная медзь з чысцінёй да 99,99%.
Далей ідзе працэс вытворчасці меднай фальгі, якую можна падзяліць на два тыпы ў залежнасці ад спосабу вытворчасці: 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, і іёны медзі пад дзеяннем току рухаюцца да катода і ўтвараюць адклады медзі на паверхні катода. Таўшчыня электралітычнай меднай фальгі звычайна вагаецца ад 5 да 200 мікраметраў, што можна дакладна кантраляваць у адпаведнасці з патрэбамі тэхналогіі друкаваных плат (Ю, 1988).
Рулонная медная фальга, наадварот, вырабляецца механічным спосабам. Пачынаючы з меднага ліста таўшчынёй у некалькі міліметраў, яго паступова вытанчаюць пракаткай, у канчатковым выніку вырабляючы медную фальгу таўшчынёй на ўзроўні мікраметра (Кумбс-малодшы, 2007). Гэты тып меднай фальгі мае больш гладкую паверхню, чым электралітычная медная фальга, але працэс яе вытворчасці спажывае больш энергіі.
Пасля таго, як медная фальга выраблена, яна звычайна павінна прайсці наступную апрацоўку, уключаючы адпал, апрацоўку паверхні і г.д., каб палепшыць яе характарыстыкі. Напрыклад, адпал можа павысіць пластычнасць і трываласць меднай фальгі, у той час як апрацоўка паверхні (напрыклад, акісленне або пакрыццё) можа павысіць каразійную ўстойлівасць і адгезію меднай фальгі.
Падводзячы вынік, хоць вытворчасць і працэс вырабу меднай фальгі з'яўляюцца складанымі, выпуск прадукту моцна ўплывае на наша сучаснае жыццё. Гэта праява тэхнічнага прагрэсу, пераўтварэнне прыродных рэсурсаў у высокатэхналагічныя прадукты з дапамогай дакладных метадаў вытворчасці.
Тым не менш, працэс вытворчасці меднай фальгі таксама нясе некаторыя праблемы, у тым ліку спажыванне энергіі, уздзеянне на навакольнае асяроддзе і г.д. Паводле справаздачы, вытворчасць 1 тоны медзі патрабуе каля 220 ГДж энергіі і стварае 2,2 тоны выкідаў вуглякіслага газу (Northey і інш., 2014). Такім чынам, мы павінны 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 пры вытворчасці перапрацаванай медзі складае толькі 20 % ад спажывання першаснай медзі, і гэта зніжае выкарыстанне рэсурсаў меднай руды (ЮНЕП, 2011). Акрамя таго, з развіццём тэхналогій мы можам распрацаваць больш эфектыўныя і энергазберагальныя метады вытворчасці меднай фальгі, яшчэ больш зніжаючы іх уздзеянне на навакольнае асяроддзе.
У заключэнне можна сказаць, што вытворчасць і выраб меднай фальгі - гэта тэхналагічная сфера, поўная праблем і магчымасцей. Нягледзячы на тое, што мы дасягнулі значнага прагрэсу, трэба яшчэ шмат папрацаваць, каб медная фальга магла задаволіць нашы штодзённыя патрэбы, адначасова абараняючы навакольнае асяроддзе.
Час публікацыі: 8 ліпеня 2023 г