A rézfólia, ez a látszólag egyszerű, ultravékony rézlemez, rendkívül kényes és összetett gyártási folyamaton megy keresztül. Ez a folyamat főként a réz kinyerését és finomítását, a rézfólia gyártását, valamint az utófeldolgozási lépéseket foglalja magában.
Az első lépés a réz kitermelése és finomítása. Az Egyesült Államok Földtani Főszolgálatának (USGS) adatai szerint a rézérc globális termelése 2021-ben elérte a 20 millió tonnát (USGS, 2021). A rézérc kitermelése után, olyan lépéseken keresztül, mint a zúzás, őrlés és flotáció, körülbelül 30%-os réztartalmú rézkoncentrátum nyerhető. Ezeket a rézkoncentrátumokat ezután finomítási folyamaton, többek között kohászaton, konverteres finomításon és elektrolízisen esnek át, végül akár 99,99%-os tisztaságú elektrolitikus rezet eredményezve.
Ezután következik a rézfólia gyártási folyamata, amely a gyártási módszertől függően két típusra osztható: elektrolitikus rézfólia és hengerelt rézfólia.
Az elektrolitikus rézfóliát elektrolízissel állítják elő. Az elektrolizáló cellában a rézanód az elektrolit hatására fokozatosan feloldódik, és az áram által hajtott rézionok a katód felé mozognak, és rézlerakódásokat képeznek a katód felületén. Az elektrolitikus rézfólia vastagsága általában 5 és 200 mikrométer között van, amely a nyomtatott áramköri (NYÁK) technológia igényei szerint pontosan szabályozható (Yu, 1988).
A hengerelt rézfóliát ezzel szemben mechanikusan állítják elő. Egy néhány milliméter vastag rézlemezből kiindulva fokozatosan hengerléssel elvékonyítják, végül mikrométer vastagságú rézfóliát kapnak (Coombs Jr., 2007). Az ilyen típusú rézfólia simább felületű, mint az elektrolitikus rézfólia, de a gyártási folyamata több energiát fogyaszt.
A rézfólia gyártása után általában utófeldolgozáson kell átesnie, beleértve a lágyítást, felületkezelést stb., a teljesítményének javítása érdekében. Például a lágyítás növelheti a rézfólia képlékenységét és szívósságát, míg a felületkezelés (például oxidáció vagy bevonás) fokozhatja a rézfólia korrózióállóságát és tapadását.
Összefoglalva, bár a rézfólia gyártási és gyártási folyamata összetett, a termékkibocsátás mélyreható hatással van modern életünkre. Ez a technológiai fejlődés megnyilvánulása, amely a természeti erőforrásokat precíz gyártási technikák révén csúcstechnológiás termékekké alakítja.
A rézfólia gyártási folyamata azonban kihívásokkal is jár, beleértve az energiafogyasztást, a környezeti hatásokat stb. Egy jelentés szerint 1 tonna réz előállításához körülbelül 220 GJ energia szükséges, és 2,2 tonna szén-dioxid-kibocsátással jár (Northey et al., 2014). Ezért hatékonyabb és környezetbarátabb módszereket kell találnunk a rézfólia előállítására.
Az egyik lehetséges megoldás az újrahasznosított réz felhasználása rézfólia előállításához. A jelentések szerint az újrahasznosított réz előállításának energiafogyasztása mindössze 20%-a az elsődleges réz előállításának, és csökkenti a rézérc-erőforrások kiaknázását (UNEP, 2011). Ezenkívül a technológia fejlődésével hatékonyabb és energiatakarékosabb rézfólia-gyártási technikákat fejleszthetünk ki, tovább csökkentve azok környezeti hatását.
Összefoglalva, a rézfólia gyártási és gyártási folyamata egy kihívásokkal és lehetőségekkel teli technológiai terület. Bár jelentős előrelépést tettünk, még sok munka van hátra ahhoz, hogy a rézfólia kielégítse mindennapi szükségleteinket, miközben védi környezetünket.
Közzététel ideje: 2023. július 8.