فرآیند تولید و تولید فویل مس

فویل مس ، این ورق فوق العاده نازک به ظاهر ساده مس ، یک فرآیند تولید بسیار ظریف و پیچیده دارد. این فرآیند عمدتاً شامل استخراج و پالایش مس ، تولید فویل مس و مراحل پس از فرآیند است.

اولین قدم استخراج و پالایش مس است. براساس داده های بررسی زمین شناسی ایالات متحده (USGS) ، تولید جهانی سنگ مس در سال 2021 به 20 میلیون تن رسید (USGS ، 2021). پس از استخراج سنگ معدن مس ، از طریق مراحلی مانند خرد کردن ، سنگ زنی و شناور ، کنسانتره مس با حدود 30 ٪ محتوای مس می توان به دست آورد. این کنسانتره های مس پس از آن تحت یک فرآیند پالایش ، از جمله ذوب ، تصفیه مبدل و الکترولیز قرار می گیرند و در نهایت مس الکترولیتی را با خلوص به اندازه 99.99 ٪ به دست می آورند.

در مرحله بعدی فرآیند تولید فویل مس انجام می شود که بسته به روش تولید می تواند به دو نوع تقسیم شود: فویل مس الکترولیتی و فویل مسی نورد.

فویل مس الکترولیتی از طریق یک فرآیند الکترولیتی انجام می شود. در یک سلول الکترولیتی ، آند مس به تدریج تحت عمل الکترولیت حل می شود و یونهای مس که توسط جریان رانده می شوند ، به سمت کاتد حرکت می کنند و رسوبات مس را روی سطح کاتد تشکیل می دهند. ضخامت فویل مس الکترولیتی معمولاً از 5 تا 200 میکرومتر متغیر است ، که می توان دقیقاً با توجه به نیازهای فناوری مدار چاپی (PCB) کنترل کرد (یو ، 1988).

از طرف دیگر ، فویل مس نورد به صورت مکانیکی ساخته می شود. با شروع از یک ورق مس چند میلی متر ضخامت ، به تدریج با نورد نازک می شود و در نهایت تولید فویل مسی با ضخامت در سطح میکرومتر (Coombs Jr. ، 2007). این نوع فویل مس دارای سطح صاف تری نسبت به فویل مس الکترولیتی است ، اما فرایند تولید آن انرژی بیشتری را مصرف می کند.

پس از تولید فویل مس ، برای بهبود عملکرد آن معمولاً باید تحت فرآیند پس از فرآیند ، از جمله بازپرداخت ، تصفیه سطح و غیره قرار گیرد. به عنوان مثال ، بازپخت می تواند انعطاف پذیری و چقرمگی فویل مس را تقویت کند ، در حالی که درمان سطح (مانند اکسیداسیون یا پوشش) می تواند مقاومت خوردگی و چسبندگی فویل مس را تقویت کند.

به طور خلاصه ، اگرچه فرآیند تولید و تولید فویل مس پیچیده است ، اما تولید محصول تأثیر عمیقی بر زندگی مدرن ما دارد. این یک تجلی از پیشرفت تکنولوژیکی است و منابع طبیعی را از طریق تکنیک های دقیق تولید به محصولات پیشرفته تبدیل می کند.

با این حال ، فرآیند تولید فویل مس نیز چالش هایی از جمله مصرف انرژی ، تأثیرات زیست محیطی و غیره را به همراه دارد. براساس یک گزارش ، تولید 1 تن مس نیاز به حدود 220GJ انرژی دارد و 2.2 تن انتشار دی اکسید کربن تولید می کند (Northey et al. ، 2014). بنابراین ، ما باید روش های کارآمدتر و سازگار با محیط زیست برای تولید فویل مس پیدا کنیم.

یک راه حل ممکن استفاده از مس بازیافت شده برای تولید فویل مسی است. گزارش شده است که مصرف انرژی تولید مس بازیافت شده تنها 20 ٪ از مس اولیه است و بهره برداری از منابع سنگ مس را کاهش می دهد (UNEP ، 2011). علاوه بر این ، با پیشرفت فناوری ، ما ممکن است تکنیک های تولید فویل مس کارآمدتر و صرفه جویی در مصرف انرژی را توسعه دهیم ، و بیشتر اثرات زیست محیطی آنها را کاهش می دهد.

در پایان ، فرآیند تولید و تولید فویل مس یک زمینه تکنولوژیکی پر از چالش ها و فرصت ها است. اگرچه ما پیشرفت چشمگیری داشته ایم ، اما هنوز کارهای زیادی باید انجام شود تا اطمینان حاصل شود که فویل مس می تواند ضمن محافظت از محیط ما ، نیازهای روزانه ما را برآورده کند.