Kerajang tembaga, kepingan kuprum ultra nipis yang kelihatan ringkas ini, mempunyai proses pembuatan yang sangat halus dan kompleks. Proses ini terutamanya termasuk pengekstrakan dan penapisan tembaga, pembuatan kerajang tembaga, dan langkah-langkah pasca pemprosesan.
Langkah pertama ialah pengekstrakan dan penapisan tembaga. Menurut data Kajian Geologi Amerika Syarikat (USGS), pengeluaran bijih tembaga global mencapai 20 juta tan pada 2021 (USGS, 2021). Selepas pengekstrakan bijih tembaga, melalui langkah-langkah seperti menghancurkan, mengisar, dan pengapungan, pekat tembaga dengan kandungan tembaga kira-kira 30% boleh diperolehi. Pekat kuprum ini kemudiannya menjalani proses penapisan, termasuk peleburan, penapisan penukar, dan elektrolisis, akhirnya menghasilkan kuprum elektrolitik dengan ketulenan setinggi 99.99%.
Seterusnya datang proses pembuatan kerajang tembaga, yang boleh dibahagikan kepada dua jenis bergantung kepada kaedah pembuatan: kerajang tembaga elektrolitik dan kerajang tembaga yang digulung.
Kerajang kuprum elektrolitik dibuat melalui proses elektrolitik. Dalam sel elektrolitik, anod kuprum secara beransur-ansur larut di bawah tindakan elektrolit, dan ion kuprum, didorong oleh arus, bergerak ke arah katod dan membentuk mendapan kuprum pada permukaan katod. Ketebalan kerajang kuprum elektrolitik biasanya berkisar antara 5 hingga 200 mikrometer, yang boleh dikawal dengan tepat mengikut keperluan teknologi papan litar bercetak (PCB) (Yu, 1988).
Kerajang tembaga yang digulung, sebaliknya, dibuat secara mekanikal. Bermula dari kepingan kuprum setebal beberapa milimeter, ia secara beransur-ansur menipis dengan menggelek, akhirnya menghasilkan foil kuprum dengan ketebalan pada paras mikrometer (Coombs Jr., 2007). Kerajang tembaga jenis ini mempunyai permukaan yang lebih licin daripada kerajang tembaga elektrolitik, tetapi proses pembuatannya menggunakan lebih banyak tenaga.
Selepas kerajang kuprum dihasilkan, ia biasanya perlu menjalani pasca pemprosesan, termasuk penyepuhlindapan, rawatan permukaan, dan lain-lain, untuk meningkatkan prestasinya. Sebagai contoh, penyepuhlindapan boleh meningkatkan kemuluran dan keliatan kerajang kuprum, manakala rawatan permukaan (seperti pengoksidaan atau salutan) boleh meningkatkan rintangan kakisan dan lekatan kerajang kuprum.
Ringkasnya, walaupun proses pengeluaran dan pembuatan kerajang tembaga adalah kompleks, pengeluaran produk mempunyai kesan yang mendalam terhadap kehidupan moden kita. Ini adalah manifestasi kemajuan teknologi, mengubah sumber semula jadi kepada produk berteknologi tinggi melalui teknik pembuatan yang tepat.
Walau bagaimanapun, proses pembuatan kerajang tembaga juga membawa beberapa cabaran, termasuk penggunaan tenaga, kesan alam sekitar, dll. Menurut laporan, pengeluaran 1 tan tembaga memerlukan kira-kira 220GJ tenaga, dan menjana 2.2 tan pelepasan karbon dioksida (Northey et al., 2014). Oleh itu, kita perlu mencari cara yang lebih cekap dan mesra alam untuk menghasilkan kerajang tembaga.
Satu penyelesaian yang mungkin adalah menggunakan kuprum kitar semula untuk menghasilkan kerajang kuprum. Dilaporkan bahawa penggunaan tenaga untuk menghasilkan kuprum kitar semula hanya 20% daripada kuprum primer, dan ia mengurangkan eksploitasi sumber bijih kuprum (UNEP, 2011). Di samping itu, dengan kemajuan teknologi, kami mungkin membangunkan teknik pembuatan kerajang tembaga yang lebih cekap dan menjimatkan tenaga, seterusnya mengurangkan kesan alam sekitar.
Kesimpulannya, proses pengeluaran dan pembuatan kerajang tembaga adalah bidang teknologi yang penuh dengan cabaran dan peluang. Walaupun kami telah mencapai kemajuan yang ketara, masih banyak kerja yang perlu dilakukan untuk memastikan kerajang tembaga dapat memenuhi keperluan harian kita sambil melindungi alam sekitar kita.
Masa siaran: Jul-08-2023