കോപ്പർ ഫോയിലിൻ്റെ ഉത്പാദനവും നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയും

കോപ്പർ ഫോയിൽ, ഈ ലളിതമായ അൾട്രാ-നേർത്ത ചെമ്പ് ഷീറ്റിന് വളരെ സൂക്ഷ്മവും സങ്കീർണ്ണവുമായ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയുണ്ട്. ഈ പ്രക്രിയയിൽ പ്രധാനമായും ചെമ്പ് വേർതിരിച്ചെടുക്കലും ശുദ്ധീകരണവും, ചെമ്പ് ഫോയിൽ നിർമ്മാണവും, പോസ്റ്റ്-പ്രോസസ്സിംഗ് ഘട്ടങ്ങളും ഉൾപ്പെടുന്നു.

ചെമ്പ് വേർതിരിച്ചെടുക്കലും ശുദ്ധീകരിക്കലും ആണ് ആദ്യപടി. യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സ് ജിയോളജിക്കൽ സർവേയുടെ (യുഎസ്ജിഎസ്) കണക്കുകൾ പ്രകാരം, 2021-ൽ ചെമ്പ് അയിരിൻ്റെ ആഗോള ഉത്പാദനം 20 ദശലക്ഷം ടണ്ണിലെത്തി (യുഎസ്ജിഎസ്, 2021). ചെമ്പ് അയിര് വേർതിരിച്ചെടുത്ത ശേഷം, പൊടിക്കൽ, പൊടിക്കൽ, ഫ്ലോട്ടേഷൻ തുടങ്ങിയ ഘട്ടങ്ങളിലൂടെ ഏകദേശം 30% ചെമ്പ് അടങ്ങിയ ചെമ്പ് സാന്ദ്രീകരണം ലഭിക്കും. ഈ ചെമ്പ് സാന്ദ്രീകരണങ്ങൾ പിന്നീട് ഉരുകൽ, കൺവെർട്ടർ ശുദ്ധീകരണം, വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം എന്നിവയുൾപ്പെടെയുള്ള ഒരു ശുദ്ധീകരണ പ്രക്രിയയ്ക്ക് വിധേയമാകുന്നു, ആത്യന്തികമായി 99.99% വരെ ഉയർന്ന പരിശുദ്ധിയുള്ള ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കോപ്പർ നൽകുന്നു.

അടുത്തതായി വരുന്നത് കോപ്പർ ഫോയിലിൻ്റെ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയാണ്, ഇത് നിർമ്മാണ രീതിയെ ആശ്രയിച്ച് രണ്ട് തരങ്ങളായി തിരിക്കാം: ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കോപ്പർ ഫോയിൽ, റോൾഡ് കോപ്പർ ഫോയിൽ.

വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണ പ്രക്രിയയിലൂടെയാണ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കോപ്പർ ഫോയിൽ നിർമ്മിക്കുന്നത്. ഒരു ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റിക് സെല്ലിൽ, ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റിൻ്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ കോപ്പർ ആനോഡ് ക്രമേണ അലിഞ്ഞുചേരുന്നു, കൂടാതെ കറൻ്റിനാൽ നയിക്കപ്പെടുന്ന കോപ്പർ അയോണുകൾ കാഥോഡിലേക്ക് നീങ്ങുകയും കാഥോഡ് ഉപരിതലത്തിൽ ചെമ്പ് നിക്ഷേപം ഉണ്ടാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റിക് കോപ്പർ ഫോയിലിൻ്റെ കനം സാധാരണയായി 5 മുതൽ 200 മൈക്രോമീറ്റർ വരെയാണ്, പ്രിൻ്റഡ് സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് (പിസിബി) സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ (Yu, 1988) ആവശ്യങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് ഇത് കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കാനാകും.

മറുവശത്ത്, റോൾഡ് കോപ്പർ ഫോയിൽ മെക്കാനിക്കൽ ഉപയോഗിച്ചാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. നിരവധി മില്ലിമീറ്റർ കട്ടിയുള്ള ഒരു ചെമ്പ് ഷീറ്റിൽ നിന്ന് ആരംഭിച്ച്, അത് ക്രമേണ ഉരുട്ടി കട്ടിയാക്കുന്നു, ഒടുവിൽ മൈക്രോമീറ്റർ തലത്തിൽ കട്ടിയുള്ള ചെമ്പ് ഫോയിൽ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു (കൂംബ്സ് ജൂനിയർ, 2007). ഇത്തരത്തിലുള്ള ചെമ്പ് ഫോയിലിന് ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കോപ്പർ ഫോയിലിനേക്കാൾ മിനുസമാർന്ന ഉപരിതലമുണ്ട്, എന്നാൽ അതിൻ്റെ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ കൂടുതൽ ഊർജ്ജം ചെലവഴിക്കുന്നു.

കോപ്പർ ഫോയിൽ നിർമ്മിച്ച ശേഷം, അതിൻ്റെ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന്, അനീലിംഗ്, ഉപരിതല ചികിത്സ മുതലായവ ഉൾപ്പെടെയുള്ള പോസ്റ്റ്-പ്രോസസ്സിംഗ് നടത്തേണ്ടതുണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിന്, അനീലിംഗിന് ചെമ്പ് ഫോയിലിൻ്റെ ഡക്റ്റിലിറ്റിയും കാഠിന്യവും വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, അതേസമയം ഉപരിതല ചികിത്സയ്ക്ക് (ഓക്‌സിഡേഷൻ അല്ലെങ്കിൽ കോട്ടിംഗ് പോലുള്ളവ) ചെമ്പ് ഫോയിലിൻ്റെ നാശന പ്രതിരോധവും അഡീഷനും വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.

ചുരുക്കത്തിൽ, കോപ്പർ ഫോയിലിൻ്റെ ഉൽപ്പാദനവും നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയും സങ്കീർണ്ണമാണെങ്കിലും, ഉൽപ്പന്ന ഉൽപ്പാദനം നമ്മുടെ ആധുനിക ജീവിതത്തിൽ അഗാധമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. ഇത് സാങ്കേതിക പുരോഗതിയുടെ പ്രകടനമാണ്, കൃത്യമായ നിർമ്മാണ വിദ്യകളിലൂടെ പ്രകൃതിവിഭവങ്ങളെ ഹൈടെക് ഉൽപ്പന്നങ്ങളാക്കി മാറ്റുന്നു.

എന്നിരുന്നാലും, കോപ്പർ ഫോയിൽ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം, പാരിസ്ഥിതിക ആഘാതം മുതലായവ ഉൾപ്പെടെ ചില വെല്ലുവിളികൾ കൊണ്ടുവരുന്നു. ഒരു റിപ്പോർട്ട് അനുസരിച്ച്, 1 ടൺ ചെമ്പ് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് ഏകദേശം 220GJ ഊർജ്ജം ആവശ്യമാണ്, കൂടാതെ 2.2 ടൺ കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് ഉദ്‌വമനം (വടക്ക് et al., 2014). അതിനാൽ, ചെമ്പ് ഫോയിൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമവും പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദവുമായ വഴികൾ കണ്ടെത്തേണ്ടതുണ്ട്.

ചെമ്പ് ഫോയിൽ നിർമ്മിക്കാൻ റീസൈക്കിൾ ചെയ്ത ചെമ്പ് ഉപയോഗിക്കുക എന്നതാണ് സാധ്യമായ ഒരു പരിഹാരം. റീസൈക്കിൾ ചെയ്‌ത ചെമ്പ് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം പ്രാഥമിക ചെമ്പിൻ്റെ 20% മാത്രമാണെന്നും ഇത് ചെമ്പ് അയിര് വിഭവങ്ങളുടെ ചൂഷണം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു (UNEP, 2011). കൂടാതെ, സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പുരോഗതിക്കൊപ്പം, കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമവും ഊർജ്ജം ലാഭിക്കുന്നതുമായ കോപ്പർ ഫോയിൽ നിർമ്മാണ വിദ്യകൾ ഞങ്ങൾ വികസിപ്പിച്ചേക്കാം, ഇത് അവയുടെ പാരിസ്ഥിതിക ആഘാതം കൂടുതൽ കുറയ്ക്കുന്നു.

ഉപസംഹാരമായി, ചെമ്പ് ഫോയിലിൻ്റെ ഉൽപാദനവും നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയും വെല്ലുവിളികളും അവസരങ്ങളും നിറഞ്ഞ ഒരു സാങ്കേതിക മേഖലയാണ്. നമ്മൾ കാര്യമായ പുരോഗതി കൈവരിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, നമ്മുടെ പരിസ്ഥിതിയെ സംരക്ഷിച്ചുകൊണ്ട് ചെമ്പ് ഫോയിലിന് നമ്മുടെ ദൈനംദിന ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റാൻ കഴിയുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ ഇനിയും വളരെയധികം ജോലികൾ ചെയ്യാനുണ്ട്.