Mchakato wa Uzalishaji na Utengenezaji wa Foili ya Shaba

Karatasi ya shaba, karatasi hii ya shaba inayoonekana kuwa rahisi sana, ina mchakato wa utengenezaji wa maridadi na mgumu.Utaratibu huu hasa unajumuisha uchimbaji na usafishaji wa shaba, utengenezaji wa karatasi ya shaba, na hatua za baada ya usindikaji.

Hatua ya kwanza ni uchimbaji na usafishaji wa shaba.Kulingana na data kutoka kwa Utafiti wa Jiolojia wa Merika (USGS), uzalishaji wa madini ya shaba ulimwenguni ulifikia tani milioni 20 mnamo 2021 (USGS, 2021).Baada ya uchimbaji wa madini ya shaba, kupitia hatua kama vile kusagwa, kusaga, na kuelea, makinikia ya shaba yenye takriban 30% ya maudhui ya shaba yanaweza kupatikana.Shaba hizi huzingatia kisha hupitia mchakato wa kusafishwa, ikiwa ni pamoja na kuyeyusha, kusafisha kigeuzi, na electrolysis, hatimaye kutoa shaba ya electrolytic na usafi wa juu kama 99.99%.

Ifuatayo inakuja mchakato wa utengenezaji wa foil ya shaba, ambayo inaweza kugawanywa katika aina mbili kulingana na njia ya utengenezaji: foil ya shaba ya electrolytic na foil ya shaba iliyovingirwa.

Foil ya shaba ya electrolytic inafanywa kupitia mchakato wa electrolytic.Katika kiini cha electrolytic, anode ya shaba hupunguza hatua kwa hatua chini ya hatua ya electrolyte, na ions za shaba, zinazoendeshwa na sasa, huenda kuelekea cathode na kuunda amana za shaba kwenye uso wa cathode.Unene wa foil ya shaba ya electrolytic kawaida huanzia 5 hadi 200 micrometers, ambayo inaweza kudhibitiwa kwa usahihi kulingana na mahitaji ya teknolojia ya bodi ya mzunguko iliyochapishwa (PCB) (Yu, 1988).

Foil ya shaba iliyovingirwa, kwa upande mwingine, inafanywa kwa mitambo.Kuanzia kwenye karatasi ya shaba yenye unene wa milimita kadhaa, hupunguzwa hatua kwa hatua kwa kuvingirisha, hatimaye huzalisha foil ya shaba yenye unene katika kiwango cha micrometer (Coombs Jr., 2007).Aina hii ya foil ya shaba ina uso laini zaidi kuliko foil ya shaba ya electrolytic, lakini mchakato wa utengenezaji wake hutumia nishati zaidi.

Baada ya foil ya shaba kutengenezwa, kwa kawaida inahitaji kufanyiwa usindikaji baada ya usindikaji, ikiwa ni pamoja na annealing, matibabu ya uso, nk, ili kuboresha utendaji wake.Kwa mfano, annealing inaweza kuongeza ductility na ugumu wa foil shaba, wakati matibabu ya uso (kama vile oxidation au mipako) inaweza kuongeza upinzani kutu na kushikamana ya shaba foil.

Kwa muhtasari, ingawa mchakato wa utengenezaji na utengenezaji wa karatasi ya shaba ni ngumu, matokeo ya bidhaa yana athari kubwa kwa maisha yetu ya kisasa.Huu ni udhihirisho wa maendeleo ya kiteknolojia, kubadilisha maliasili kuwa bidhaa za hali ya juu kupitia mbinu sahihi za utengenezaji.

Hata hivyo, mchakato wa kutengeneza karatasi ya shaba pia huleta changamoto kadhaa, ikiwa ni pamoja na matumizi ya nishati, athari za mazingira, n.k. Kulingana na ripoti, uzalishaji wa tani 1 ya shaba unahitaji takriban 220GJ za nishati, na hutoa tani 2.2 za uzalishaji wa kaboni dioksidi (Northey). na wengine, 2014).Kwa hiyo, tunahitaji kutafuta njia za ufanisi zaidi na za kirafiki za kuzalisha foil ya shaba.

Suluhisho moja linalowezekana ni kutumia shaba iliyosindika tena kutengeneza karatasi ya shaba.Inaripotiwa kuwa matumizi ya nishati katika kuzalisha shaba iliyosindikwa ni 20% tu ya shaba ya msingi, na inapunguza unyonyaji wa rasilimali za madini ya shaba (UNEP, 2011).Kwa kuongezea, kwa maendeleo ya teknolojia, tunaweza kukuza mbinu bora zaidi na za kuokoa nishati za utengenezaji wa foil za shaba, na kupunguza zaidi athari zao za mazingira.

Kwa kumalizia, mchakato wa uzalishaji na utengenezaji wa foil ya shaba ni uwanja wa kiteknolojia uliojaa changamoto na fursa.Ingawa tumepata maendeleo makubwa, bado kuna kazi kubwa ya kufanya ili kuhakikisha kwamba karatasi ya shaba inaweza kukidhi mahitaji yetu ya kila siku huku tukilinda mazingira yetu.