तांब्याचे हे वरवर साधे आणि अत्यंत पातळ वाटणारे पत्रे असलेले तांबे फॉइल, अत्यंत नाजूक आणि गुंतागुंतीचे उत्पादन प्रक्रिया आहे. या प्रक्रियेत प्रामुख्याने तांबे काढणे आणि शुद्धीकरण करणे, तांबे फॉइलचे उत्पादन आणि प्रक्रिया केल्यानंतरचे टप्पे समाविष्ट असतात.
पहिले पाऊल म्हणजे तांबे काढणे आणि शुद्धीकरण करणे. युनायटेड स्टेट्स जिओलॉजिकल सर्व्हे (USGS) च्या आकडेवारीनुसार, २०२१ मध्ये तांबे धातूचे जागतिक उत्पादन २० दशलक्ष टनांपर्यंत पोहोचले (USGS, २०२१). तांबे धातू काढल्यानंतर, क्रशिंग, ग्राइंडिंग आणि फ्लोटेशन सारख्या पायऱ्यांद्वारे, सुमारे ३०% तांबे सामग्री असलेले तांबे सांद्रता मिळवता येते. हे तांबे सांद्रता नंतर शुद्धीकरण प्रक्रियेतून जातात, ज्यामध्ये वितळणे, कन्व्हर्टर शुद्धीकरण आणि इलेक्ट्रोलिसिस समाविष्ट आहे, ज्यामुळे शेवटी ९९.९९% पर्यंत शुद्धता असलेले इलेक्ट्रोलाइटिक तांबे मिळते.
पुढे तांब्याच्या फॉइलची उत्पादन प्रक्रिया येते, जी उत्पादन पद्धतीनुसार दोन प्रकारांमध्ये विभागली जाऊ शकते: इलेक्ट्रोलाइटिक तांब्याचे फॉइल आणि रोल केलेले तांब्याचे फॉइल.
इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फॉइल इलेक्ट्रोलाइटिक प्रक्रियेद्वारे बनवले जाते. इलेक्ट्रोलाइटिक सेलमध्ये, इलेक्ट्रोलाइटच्या क्रियेखाली कॉपर एनोड हळूहळू विरघळतो आणि करंटद्वारे चालविलेले कॉपर आयन कॅथोडकडे जातात आणि कॅथोड पृष्ठभागावर तांबे साठे तयार करतात. इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फॉइलची जाडी सहसा 5 ते 200 मायक्रोमीटर पर्यंत असते, जी प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (पीसीबी) तंत्रज्ञानाच्या गरजेनुसार अचूकपणे नियंत्रित केली जाऊ शकते (यू, 1988).
दुसरीकडे, गुंडाळलेले तांबे फॉइल यांत्रिक पद्धतीने बनवले जाते. काही मिलिमीटर जाडीच्या तांब्याच्या पत्र्यापासून सुरुवात करून, ते हळूहळू गुंडाळून पातळ केले जाते, ज्यामुळे शेवटी मायक्रोमीटर पातळीपर्यंत जाडी असलेले तांबे फॉइल तयार होते (कूम्ब्स ज्युनियर, २००७). या प्रकारच्या तांबे फॉइलची पृष्ठभाग इलेक्ट्रोलाइटिक तांबे फॉइलपेक्षा गुळगुळीत असते, परंतु त्याची उत्पादन प्रक्रिया जास्त ऊर्जा वापरते.
तांब्याचे फॉइल तयार झाल्यानंतर, त्याची कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी त्याला सहसा पोस्ट-प्रोसेसिंग करावे लागते, ज्यामध्ये अॅनिलिंग, पृष्ठभाग उपचार इत्यादींचा समावेश असतो. उदाहरणार्थ, अॅनिलिंगमुळे तांब्याचे फॉइलची लवचिकता आणि कडकपणा वाढू शकतो, तर पृष्ठभागावरील उपचार (जसे की ऑक्सिडेशन किंवा कोटिंग) तांब्याचे फॉइलचे गंज प्रतिरोध आणि चिकटपणा वाढवू शकतो.
थोडक्यात, तांब्याच्या फॉइलचे उत्पादन आणि उत्पादन प्रक्रिया गुंतागुंतीची असली तरी, उत्पादनाचा आपल्या आधुनिक जीवनावर खोलवर परिणाम होतो. हे तांत्रिक प्रगतीचे प्रकटीकरण आहे, अचूक उत्पादन तंत्रांद्वारे नैसर्गिक संसाधनांचे उच्च-तंत्रज्ञान उत्पादनांमध्ये रूपांतर करणे.
तथापि, तांब्याचे फॉइल तयार करण्याच्या प्रक्रियेत काही आव्हाने देखील येतात, ज्यात ऊर्जेचा वापर, पर्यावरणीय परिणाम इत्यादींचा समावेश आहे. एका अहवालानुसार, १ टन तांब्याच्या उत्पादनासाठी सुमारे २२०GJ ऊर्जेची आवश्यकता असते आणि २.२ टन कार्बन डायऑक्साइड उत्सर्जन होते (नॉर्थे एट अल., २०१४). म्हणून, आपल्याला तांब्याचे फॉइल तयार करण्यासाठी अधिक कार्यक्षम आणि पर्यावरणास अनुकूल मार्ग शोधण्याची आवश्यकता आहे.
तांबे फॉइल तयार करण्यासाठी पुनर्नवीनीकरण केलेल्या तांब्याचा वापर करणे हा एक संभाव्य उपाय आहे. असे नोंदवले गेले आहे की पुनर्नवीनीकरण केलेल्या तांब्याच्या उत्पादनासाठी लागणारा ऊर्जा वापर प्राथमिक तांब्याच्या तुलनेत फक्त २०% आहे आणि त्यामुळे तांब्याच्या धातूच्या संसाधनांचे शोषण कमी होते (UNEP, २०११). याव्यतिरिक्त, तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीसह, आपण अधिक कार्यक्षम आणि ऊर्जा-बचत करणारे तांबे फॉइल उत्पादन तंत्र विकसित करू शकतो, ज्यामुळे त्यांचा पर्यावरणीय परिणाम आणखी कमी होऊ शकतो.
शेवटी, तांब्याच्या फॉइलचे उत्पादन आणि उत्पादन प्रक्रिया ही आव्हाने आणि संधींनी भरलेली एक तांत्रिक क्षेत्र आहे. जरी आपण लक्षणीय प्रगती केली असली तरी, आपल्या पर्यावरणाचे रक्षण करताना तांब्याच्या फॉइल आपल्या दैनंदिन गरजा पूर्ण करू शकतील याची खात्री करण्यासाठी अजूनही बरेच काम करायचे आहे.
पोस्ट वेळ: जुलै-०८-२०२३