תהליך הייצור והייצור של נייר כסף נחושת

לרדיד נחושת, גיליון נחושת דק אולטרה-דק לכאורה זה, יש תהליך ייצור עדין ומורכב ביותר. תהליך זה כולל בעיקר מיצוי ועיכול של נחושת, ייצור נייר כסף נחושת ושלבים שלאחר העיבוד.

השלב הראשון הוא מיצוי ועיכול של נחושת. על פי נתוני הסקר הגיאולוגי של ארצות הברית (USGS), הייצור העולמי של עפרות נחושת הגיע ל -20 מיליון טון בשנת 2021 (USGS, 2021). לאחר מיצוי עפרות נחושת, דרך שלבים כמו ריסוק, טחינה והנפקה, ניתן להשיג תרכיז נחושת עם כ- 30% תוכן נחושת. לאחר מכן עוברים ריכוזי נחושת אלה תהליך זיקוק, כולל התכה, זיקוק ממיר ואלקטרוליזה, ובסופו של דבר מניבים נחושת אלקטרוליטית עם טוהר עד 99.99%.

לאחר מכן מגיע תהליך הייצור של נייר כסף נחושת, אותו ניתן לחלק לשני סוגים, תלוי בשיטת הייצור: נייר נחושת אלקטרוליטי וסכל נחושת מגולגל.

נייר נחושת אלקטרוליטי מיוצר בתהליך אלקטרוליטי. בתא אלקטרוליטי, אנודה הנחושת מתמוססת בהדרגה תחת פעולת האלקטרוליט, ויוני הנחושת, המונעים על ידי הזרם, נעים לכיוון הקתודה ויוצרים מרבצי נחושת על פני הקתודה. עובי נייר הנחושת האלקטרוליטי נע בדרך כלל בין 5 ל 200 מיקרומטר, אשר ניתן לשלוט עליהם במדויק בהתאם לצרכים של טכנולוגיית הלוח המודפס (PCB) (Yu, 1988).

נייר נחושת מגולגל, לעומת זאת, מיוצר באופן מכני. החל מגליון נחושת בעובי של כמה מילימטרים, הוא מדלל בהדרגה על ידי גלגול, ובסופו של דבר מייצר נייר נחושת בעובי ברמת המיקרומטר (Coombs Jr., 2007). סוג זה של נייר נחושת יש משטח חלק יותר מאשר נייר נחושת אלקטרוליטי, אך תהליך הייצור שלו צורך יותר אנרגיה.

לאחר ייצור נייר הנחושת, הוא בדרך כלל צריך לעבור עיבוד לאחר עיבוד, כולל חישול, טיפול פני השטח וכו ', כדי לשפר את ביצועיו. לדוגמה, חישול יכול לשפר את משיכותם וקשיחותו של נייר כסף נחושת, ואילו טיפול פני השטח (כמו חמצון או ציפוי) יכול לשפר את עמידות הקורוזיה ואת הדבקה של נייר כסף נחושת.

לסיכום, למרות שתהליך הייצור והייצור של נייר כסף נחושת מורכב, לתפוקת המוצר יש השפעה עמוקה על חיינו המודרניים. זהו ביטוי של התקדמות טכנולוגית, והפיכת משאבי טבע למוצרי היי-טק באמצעות טכניקות ייצור מדויקות.

עם זאת, תהליך ייצור נייר הנחושת מביא גם כמה אתגרים, כולל צריכת אנרגיה, השפעה סביבתית וכו '. על פי דו"ח, ייצור טון נחושת דורש כ -220 ג'יגה אנרגיה, ומייצר 2.2 טון של פליטת פחמן דו חמצני (Northey et al., 2014). לכן עלינו למצוא דרכים יעילות וידידותיות יותר לסביבה לייצור נייר כסף נחושת.

פיתרון אפשרי אחד הוא להשתמש בנחושת ממוחזרת כדי לייצר נייר כסף נחושת. דווח כי צריכת האנרגיה של ייצור נחושת ממוחזרת היא רק 20% מזו של הנחושת הראשונית והיא מקטינה את ניצול משאבי עפרות נחושת (UNEP, 2011). בנוסף, עם קידום הטכנולוגיה, אנו עשויים לפתח טכניקות ייצור של נייר נחושת יעילות וחוסכת אנרגיה יותר, ולהפחית עוד יותר את השפעתם הסביבתית.

לסיכום, תהליך הייצור והייצור של נייר כסף נחושת הוא תחום טכנולוגי מלא באתגרים והזדמנויות. למרות שהתקדמנו באופן משמעותי, עדיין יש לעשות הרבה עבודה כדי להבטיח כי נייר נחושת יכול לענות על הצרכים היומיומיים שלנו תוך שמירה על הסביבה שלנו.