Produksjons- og produksjonsprosessen med kobberfolie

Kobberfolie, dette tilsynelatende enkle ultra-tynne arket med kobber, har en svært delikat og kompleks produksjonsprosess. Denne prosessen inkluderer hovedsakelig ekstraksjon og raffinering av kobber, produksjon av kobberfolie og etterbehandlingstrinn.

Det første trinnet er utvinning og raffinering av kobber. I følge data fra United States Geological Survey (USGS) nådde den globale produksjonen av kobbermalm 20 millioner tonn i 2021 (USGS, 2021). Etter ekstraksjon av kobbermalm, gjennom trinn som knusing, sliping og flotasjon, kan kobberkonsentrat med omtrent 30% kobberinnhold oppnås. Disse kobberkonsentratene gjennomgår deretter en raffineringsprosess, inkludert smelting, omformerraffinering og elektrolyse, og til slutt gir elektrolytisk kobber med en renhet så høy som 99,99%.

Neste kommer produksjonsprosessen med kobberfolie, som kan deles inn i to typer avhengig av produksjonsmetoden: elektrolytisk kobberfolie og rullet kobberfolie.

Elektrolytisk kobberfolie lages gjennom en elektrolytisk prosess. I en elektrolytisk celle oppløses kobberanoden gradvis under virkningen av elektrolytten, og kobberionene, drevet av strømmen, beveger seg mot katoden og danner kobberavsetninger på katodeoverflaten. Tykkelsen på elektrolytisk kobberfolie varierer vanligvis fra 5 til 200 mikrometer, noe som kan kontrolleres nøyaktig i henhold til behovene til Printed Circuit Board (PCB) Technology (Yu, 1988).

Rullet kobberfolie er derimot laget mekanisk. Fra et kobberark som er flere millimeter tykt, blir det gradvis tynnet ved å rulle, og til slutt produserer kobberfolie med en tykkelse på mikrometernivå (Coombs Jr., 2007). Denne typen kobberfolie har en jevnere overflate enn elektrolytisk kobberfolie, men produksjonsprosessen bruker mer energi.

Etter at kobberfolien er produsert, må den vanligvis gjennomgå etterbehandling, inkludert glød, overflatebehandling osv. For å forbedre ytelsen. For eksempel kan annealing forbedre duktiliteten og seigheten av kobberfolie, mens overflatebehandling (for eksempel oksidasjon eller belegg) kan forbedre korrosjonsmotstanden og vedheft av kobberfolie.

Oppsummert, selv om produksjons- og produksjonsprosessen med kobberfolie er sammensatt, har produktproduksjonen stor innvirkning på vårt moderne liv. Dette er en manifestasjon av teknologisk fremgang, og transformerer naturressurser til høyteknologiske produkter gjennom presise produksjonsteknikker.

Imidlertid gir prosessen med å produsere kobberfolie også noen utfordringer, inkludert energiforbruk, miljøpåvirkning, etc. Ifølge en rapport krever produksjonen av 1 tonn kobber omtrent 220GJ energi, og genererer 2,2 tonn karbondioksidutslipp (Northey et al., 2014). Derfor må vi finne mer effektive og miljøvennlige måter å produsere kobberfolie på.

En mulig løsning er å bruke resirkulert kobber for å produsere kobberfolie. Det rapporteres at energiforbruket for å produsere resirkulert kobber bare er 20% av det for primært kobber, og det reduserer utnyttelsen av kobbermalmressurser (UNEP, 2011). I tillegg, med fremskritt av teknologi, kan vi utvikle mer effektive og energisparende kobberfolieproduksjonsteknikker, noe som ytterligere reduserer miljøpåvirkningen.

Avslutningsvis er produksjons- og produksjonsprosessen med kobberfolie et teknologisk felt fullt av utfordringer og muligheter. Selv om vi har gjort betydelige fremskritt, er det fortsatt mye arbeid som må gjøres for å sikre at kobberfolie kan dekke våre daglige behov mens vi beskytter miljøet vårt.