Bakarna folija, ovaj naizgled jednostavan ultra-tanki list bakra, ima vrlo delikatan i složen proces proizvodnje. Ovaj proces uglavnom uključuje ekstrakciju i rafiniranje bakra, proizvodnju bakarne folije i korake naknadne obrade.
Prvi korak je ekstrakcija i rafiniranje bakra. Prema podacima Geološkog zavoda Sjedinjenih Američkih Država (USGS), globalna proizvodnja rude bakra dostigla je 20 miliona tona u 2021. godini (USGS, 2021). Nakon ekstrakcije rude bakra, kroz korake poput drobljenja, mljevenja i flotacije, može se dobiti koncentrat bakra sa oko 30% sadržaja bakra. Ovi koncentrati bakra zatim prolaze kroz proces rafiniranja, uključujući topljenje, rafiniranje u konvertoru i elektrolizu, što na kraju daje elektrolitički bakar čistoće i do 99,99%.
Sljedeći je proces proizvodnje bakrene folije, koja se može podijeliti na dvije vrste ovisno o metodi proizvodnje: elektrolitička bakrena folija i valjana bakrena folija.
Elektrolitička bakrena folija se izrađuje elektrolitičkim procesom. U elektrolitičkoj ćeliji, bakrena anoda se postepeno rastvara pod djelovanjem elektrolita, a ioni bakra, vođeni strujom, kreću se prema katodi i formiraju naslage bakra na površini katode. Debljina elektrolitičke bakrene folije obično se kreće od 5 do 200 mikrometara, što se može precizno kontrolirati prema potrebama tehnologije štampanih ploča (PCB) (Yu, 1988).
S druge strane, valjana bakrena folija se izrađuje mehanički. Počevši od bakrenog lima debljine nekoliko milimetara, on se postepeno stanjuje valjanjem, na kraju proizvodeći bakrenu foliju debljine na nivou mikrometra (Coombs Jr., 2007). Ova vrsta bakrene folije ima glatkiju površinu od elektrolitičke bakrene folije, ali njen proces proizvodnje troši više energije.
Nakon što je bakrena folija proizvedena, obično je potrebno da se podvrgne naknadnoj obradi, uključujući žarenje, površinsku obradu itd., kako bi se poboljšale njene performanse. Na primjer, žarenje može poboljšati duktilnost i žilavost bakrene folije, dok površinska obrada (kao što su oksidacija ili premazivanje) može poboljšati otpornost na koroziju i prianjanje bakrene folije.
Ukratko, iako je proces proizvodnje i prerade bakrene folije složen, rezultat proizvodnje ima dubok utjecaj na naš moderni život. Ovo je manifestacija tehnološkog napretka, koji transformira prirodne resurse u visokotehnološke proizvode kroz precizne tehnike proizvodnje.
Međutim, proces proizvodnje bakrene folije također donosi neke izazove, uključujući potrošnju energije, utjecaj na okoliš itd. Prema jednom izvještaju, proizvodnja 1 tone bakra zahtijeva oko 220 GJ energije i generira 2,2 tone emisije ugljičnog dioksida (Northey et al., 2014). Stoga moramo pronaći efikasnije i ekološki prihvatljivije načine za proizvodnju bakrene folije.
Jedno moguće rješenje je korištenje recikliranog bakra za proizvodnju bakrene folije. Izvještava se da je potrošnja energije za proizvodnju recikliranog bakra samo 20% potrošnje energije za proizvodnju primarnog bakra, što smanjuje eksploataciju resursa bakrene rude (UNEP, 2011). Osim toga, s napretkom tehnologije, mogli bismo razviti efikasnije i energetski štedljivije tehnike proizvodnje bakrene folije, što će dodatno smanjiti njihov utjecaj na okoliš.
Zaključno, proces proizvodnje i prerade bakrene folije je tehnološko područje puno izazova i prilika. Iako smo postigli značajan napredak, još uvijek ima puno posla kako bismo osigurali da bakrena folija može zadovoljiti naše svakodnevne potrebe, a istovremeno zaštititi našu okolinu.
Vrijeme objave: 08.07.2023.