Koperfolie, dit ogenschijnlijk eenvoudige, ultradunne vel koper, heeft een zeer delicaat en complex productieproces.Dit proces omvat voornamelijk de extractie en raffinage van koper, de productie van koperfolie en nabewerkingsstappen.
De eerste stap is de winning en raffinage van koper.Volgens gegevens van de United States Geological Survey (USGS) bereikte de mondiale productie van kopererts in 2021 20 miljoen ton (USGS, 2021).Na de extractie van kopererts, door middel van stappen als breken, malen en flotatie, kan koperconcentraat met een kopergehalte van ongeveer 30% worden verkregen.Deze koperconcentraten ondergaan vervolgens een raffinageproces, inclusief smelten, converterraffinage en elektrolyse, wat uiteindelijk elektrolytisch koper oplevert met een zuiverheid van wel 99,99%.
Vervolgens komt het productieproces van koperfolie, dat afhankelijk van de productiemethode in twee soorten kan worden verdeeld: elektrolytische koperfolie en gewalste koperfolie.
Elektrolytische koperfolie wordt gemaakt via een elektrolytisch proces.In een elektrolytische cel lost de koperanode geleidelijk op onder invloed van de elektrolyt, en de koperionen, aangedreven door de stroom, bewegen zich naar de kathode en vormen koperafzettingen op het kathodeoppervlak.De dikte van elektrolytische koperfolie varieert gewoonlijk van 5 tot 200 micrometer, wat nauwkeurig kan worden geregeld volgens de behoeften van de printplaattechnologie (PCB) (Yu, 1988).
Gewalste koperfolie daarentegen wordt mechanisch vervaardigd.Beginnend met een koperen plaat van enkele millimeters dik, wordt deze geleidelijk verdund door walsen, waardoor uiteindelijk koperfolie ontstaat met een dikte op micrometerniveau (Coombs Jr., 2007).Dit type koperfolie heeft een gladder oppervlak dan elektrolytische koperfolie, maar het productieproces verbruikt meer energie.
Nadat de koperfolie is vervaardigd, moet deze doorgaans nabewerking ondergaan, inclusief uitgloeien, oppervlaktebehandeling, enz., om de prestaties te verbeteren.Uitgloeien kan bijvoorbeeld de taaiheid en taaiheid van koperfolie verbeteren, terwijl oppervlaktebehandeling (zoals oxidatie of coating) de corrosieweerstand en hechting van koperfolie kan verbeteren.
Samenvattend: hoewel het productie- en productieproces van koperfolie complex is, heeft de productoutput een diepgaande impact op ons moderne leven.Dit is een manifestatie van technologische vooruitgang, waarbij natuurlijke hulpbronnen worden omgezet in hightechproducten door middel van nauwkeurige productietechnieken.
Het productieproces van koperfolie brengt echter ook enkele uitdagingen met zich mee, waaronder energieverbruik, gevolgen voor het milieu, enz. Volgens een rapport vereist de productie van 1 ton koper ongeveer 220 GJ aan energie en genereert deze 2,2 ton CO2-uitstoot (Northey et al., 2014).Daarom moeten we efficiëntere en milieuvriendelijkere manieren vinden om koperfolie te produceren.
Een mogelijke oplossing is het gebruik van gerecycled koper voor de productie van koperfolie.Er wordt gemeld dat het energieverbruik bij de productie van gerecycled koper slechts 20% bedraagt van dat van primair koper, en dat dit de exploitatie van koperertsbronnen vermindert (UNEP, 2011).Bovendien kunnen we, met de vooruitgang van de technologie, efficiëntere en energiebesparende productietechnieken voor koperfolie ontwikkelen, waardoor de impact ervan op het milieu verder wordt verminderd.
Kortom, het productie- en productieproces van koperfolie is een technologisch veld vol uitdagingen en kansen.Hoewel we aanzienlijke vooruitgang hebben geboekt, moet er nog veel werk worden verzet om ervoor te zorgen dat koperfolie aan onze dagelijkse behoeften kan voldoen en tegelijkertijd ons milieu kan beschermen.
Posttijd: 08-08-2023