Vario folija, šis, atrodytų, paprastas itin plonas vario lakštas, gaminamas itin subtiliu ir sudėtingu procesu. Šis procesas daugiausia apima vario išgavimą ir rafinavimą, vario folijos gamybą ir tolesnius apdorojimo etapus.
Pirmasis žingsnis yra vario gavyba ir rafinavimas. Remiantis Jungtinių Valstijų geologijos tarnybos (USGS) duomenimis, pasaulinė vario rūdos gamyba 2021 m. pasiekė 20 milijonų tonų (USGS, 2021). Išgavus vario rūdą, atliekant tokius veiksmus kaip smulkinimas, malimas ir flotacija, galima gauti vario koncentratą, kuriame yra apie 30 % vario. Šie vario koncentratai vėliau rafinuojami, įskaitant lydymą, konverterinį rafinavimą ir elektrolizę, galiausiai gaunant elektrolizinį varį, kurio grynumas siekia 99,99 %.
Toliau seka vario folijos gamybos procesas, kurį galima suskirstyti į dvi rūšis, priklausomai nuo gamybos būdo: elektrolitinę vario foliją ir valcuotą vario foliją.
Elektrolitinė vario folija gaminama elektrolizės būdu. Elektrolitinėje ląstelėje vario anodas palaipsniui ištirpsta veikiant elektrolitui, o vario jonai, veikiami srovės, juda katodo link ir sudaro vario nuosėdas ant katodo paviršiaus. Elektrolitinės vario folijos storis paprastai svyruoja nuo 5 iki 200 mikrometrų, kurį galima tiksliai kontroliuoti pagal spausdintinių plokščių (PCB) technologijos poreikius (Yu, 1988).
Kita vertus, valcuota vario folija gaminama mechaniškai. Pradedant nuo kelių milimetrų storio vario lakšto, jis palaipsniui ploninamas valcuojant, kol galiausiai gaunama mikrometro storio vario folija (Coombs Jr., 2007). Šio tipo vario folija turi lygesnį paviršių nei elektrolitinė vario folija, tačiau jos gamybos procesas sunaudoja daugiau energijos.
Pagaminus vario foliją, ji paprastai turi būti apdorojama papildomai, įskaitant atkaitinimą, paviršiaus apdorojimą ir kt., siekiant pagerinti jos eksploatacines savybes. Pavyzdžiui, atkaitinimas gali padidinti vario folijos tąsumą ir tvirtumą, o paviršiaus apdorojimas (pvz., oksidavimas ar dengimas) gali padidinti vario folijos atsparumą korozijai ir sukibimą.
Apibendrinant galima teigti, kad nors vario folijos gamybos ir apdirbimo procesas yra sudėtingas, pagamintų produktų kiekis daro didelę įtaką mūsų šiuolaikiniam gyvenimui. Tai technologinės pažangos, gamtos išteklių pavertimo aukštųjų technologijų produktais, taikant tikslius gamybos metodus, išraiška.
Tačiau vario folijos gamybos procesas taip pat kelia tam tikrų iššūkių, įskaitant energijos suvartojimą, poveikį aplinkai ir kt. Remiantis ataskaita, 1 tonos vario gamybai reikia apie 220 GJ energijos ir išmetama 2,2 tonos anglies dioksido (Northey ir kt., 2014). Todėl turime rasti efektyvesnių ir aplinkai nekenksmingesnių vario folijos gamybos būdų.
Vienas iš galimų sprendimų – naudoti perdirbtą varį vario folijai gaminti. Pranešama, kad perdirbto vario gamybos energijos suvartojimas sudaro tik 20 % pirminio vario energijos suvartojimo, o tai sumažina vario rūdos išteklių eksploatavimą (UNEP, 2011). Be to, tobulėjant technologijoms, galime sukurti efektyvesnes ir energiją taupančias vario folijos gamybos technologijas, dar labiau sumažindami jos poveikį aplinkai.
Apibendrinant galima teigti, kad vario folijos gamybos ir apdirbimo procesas yra technologijų sritis, kupina iššūkių ir galimybių. Nors padarėme didelę pažangą, dar reikia daug nuveikti, kad vario folija atitiktų mūsų kasdienius poreikius ir kartu apsaugotų mūsų aplinką.
Įrašo laikas: 2023 m. liepos 8 d.