Il foglio di rame, questo foglio di rame apparentemente semplice di rame, ha un processo di produzione altamente delicato e complesso. Questo processo include principalmente l'estrazione e la raffinazione del rame, la produzione di lamina di rame e le fasi di post-elaborazione.
Il primo passo è l'estrazione e la raffinazione del rame. Secondo i dati del Geological Survey (USGS) degli Stati Uniti, la produzione globale di minerale di rame ha raggiunto 20 milioni di tonnellate nel 2021 (USGS, 2021). Dopo l'estrazione del minerale di rame, attraverso passaggi come la frantumazione, la macinatura e la flottazione, è possibile ottenere un concentrato di rame con un contenuto di rame di circa il 30%. Questi concentrati di rame subiscono quindi un processo di raffinazione, tra cui fusione, raffinazione del convertitore ed elettrolisi, alla fine producendo rame elettrolitico con una purezza fino al 99,99%.
Successivamente arriva il processo di fabbricazione del foglio di rame, che può essere diviso in due tipi a seconda del metodo di fabbricazione: foglio di rame elettrolitico e lamiera di rame arrotolata.
Il foglio di rame elettrolitico viene realizzato attraverso un processo elettrolitico. In una cella elettrolitica, l'anodo di rame si dissolve gradualmente sotto l'azione dell'elettrolita e gli ioni di rame, guidati dalla corrente, si spostano verso il catodo e formano depositi di rame sulla superficie del catodo. Lo spessore del foglio di rame elettrolitico di solito varia da 5 a 200 micrometri, che possono essere controllati con precisione in base alle esigenze della tecnologia del circuito stampato (PCB) (Yu, 1988).
Il foglio di rame arrotolato, d'altra parte, è realizzato meccanicamente. A partire da un foglio di rame spesso diversi millimetri, viene gradualmente assottigliato dal rotolare, producendo infine un foglio di rame con uno spessore a livello di micrometro (Coombs Jr., 2007). Questo tipo di lamina di rame ha una superficie più fluida rispetto al foglio di rame elettrolitico, ma il suo processo di produzione consuma più energia.
Dopo aver prodotto il foglio di rame, di solito deve sottoporsi a post-elaborazione, tra cui ricottura, trattamento superficiale, ecc., Per migliorare le sue prestazioni. Ad esempio, la ricottura può migliorare la duttilità e la tenacità del foglio di rame, mentre il trattamento superficiale (come l'ossidazione o il rivestimento) può migliorare la resistenza alla corrosione e l'adesione del foglio di rame.
In sintesi, sebbene il processo di produzione e produzione di lamina di rame sia complesso, la produzione del prodotto ha un profondo impatto sulla nostra vita moderna. Questa è una manifestazione di progresso tecnologico, trasformando le risorse naturali in prodotti ad alta tecnologia attraverso tecniche di produzione precise.
Tuttavia, il processo di produzione di lamina di rame porta anche alcune sfide, tra cui il consumo di energia, l'impatto ambientale, ecc. Secondo un rapporto, la produzione di 1 tonnellata di rame richiede circa 220 GJ di energia e genera 2,2 tonnellate di emissioni di anidride carbonica (Northey et al., 2014). Pertanto, dobbiamo trovare modi più efficienti e rispettosi dell'ambiente per produrre un foglio di rame.
Una possibile soluzione è utilizzare il rame riciclato per produrre un foglio di rame. È stato riferito che il consumo di energia di produzione di rame riciclato è solo il 20% di quello del rame primario e riduce lo sfruttamento delle risorse del minerale di rame (UNEP, 2011). Inoltre, con l'avanzamento della tecnologia, possiamo sviluppare tecniche di produzione di lamina di rame più efficienti e risparmiate energetiche, riducendo ulteriormente il loro impatto ambientale.
In conclusione, il processo di produzione e produzione di lamina di rame è un campo tecnologico pieno di sfide e opportunità. Sebbene abbiamo fatto progressi significativi, c'è ancora molto lavoro da fare per garantire che il foglio di rame possa soddisfare le nostre esigenze quotidiane proteggendo il nostro ambiente.
Tempo post: JUL-08-2023