कॉपर फ़ॉइल का उत्पादन और विनिर्माण प्रक्रिया

तांबे की पन्नी, तांबे की यह साधारण दिखने वाली अत्यंत पतली शीट, की निर्माण प्रक्रिया अत्यधिक नाजुक और जटिल होती है। इस प्रक्रिया में मुख्य रूप से तांबे का निष्कर्षण और शोधन, तांबे की पन्नी का निर्माण और प्रसंस्करण के बाद के चरण शामिल हैं।

पहला कदम तांबे का निष्कर्षण और शोधन है। संयुक्त राज्य भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण (यूएसजीएस) के आंकड़ों के अनुसार, तांबे के अयस्क का वैश्विक उत्पादन 2021 (यूएसजीएस, 2021) में 20 मिलियन टन तक पहुंच गया। तांबे के अयस्क के निष्कर्षण के बाद, कुचलने, पीसने और तैरने जैसे चरणों के माध्यम से, लगभग 30% तांबे की सामग्री के साथ तांबा सांद्रण प्राप्त किया जा सकता है। ये तांबा सांद्रण फिर एक शोधन प्रक्रिया से गुजरते हैं, जिसमें गलाना, कनवर्टर शोधन और इलेक्ट्रोलिसिस शामिल है, अंततः 99.99% तक की शुद्धता के साथ इलेक्ट्रोलाइटिक तांबा प्राप्त होता है।

इसके बाद कॉपर फ़ॉइल की निर्माण प्रक्रिया आती है, जिसे निर्माण विधि के आधार पर दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉइल और रोल्ड कॉपर फ़ॉइल।

इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉइल एक इलेक्ट्रोलाइटिक प्रक्रिया के माध्यम से बनाई जाती है। एक इलेक्ट्रोलाइटिक सेल में, इलेक्ट्रोलाइट की क्रिया के तहत कॉपर एनोड धीरे-धीरे घुल जाता है, और करंट द्वारा संचालित कॉपर आयन कैथोड की ओर बढ़ते हैं और कैथोड सतह पर कॉपर जमा करते हैं। इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉइल की मोटाई आमतौर पर 5 से 200 माइक्रोमीटर तक होती है, जिसे मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) तकनीक (यू, 1988) की आवश्यकताओं के अनुसार सटीक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है।

दूसरी ओर, रोल्ड तांबे की पन्नी यंत्रवत् बनाई जाती है। कई मिलीमीटर मोटी तांबे की शीट से शुरू करके, इसे धीरे-धीरे रोल करके पतला किया जाता है, अंततः माइक्रोमीटर स्तर पर मोटाई के साथ तांबे की पन्नी तैयार की जाती है (कोम्ब्स जूनियर, 2007)। इस प्रकार की कॉपर फ़ॉइल की सतह इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉइल की तुलना में अधिक चिकनी होती है, लेकिन इसकी निर्माण प्रक्रिया में अधिक ऊर्जा की खपत होती है।

तांबे की पन्नी के निर्माण के बाद, इसके प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए आमतौर पर इसे पोस्ट-प्रोसेसिंग से गुजरना पड़ता है, जिसमें एनीलिंग, सतह उपचार आदि शामिल हैं। उदाहरण के लिए, एनीलिंग तांबे की पन्नी की लचीलापन और कठोरता को बढ़ा सकती है, जबकि सतह उपचार (जैसे ऑक्सीकरण या कोटिंग) तांबे की पन्नी के संक्षारण प्रतिरोध और आसंजन को बढ़ा सकती है।

संक्षेप में, यद्यपि तांबे की पन्नी का उत्पादन और निर्माण प्रक्रिया जटिल है, उत्पाद उत्पादन का हमारे आधुनिक जीवन पर गहरा प्रभाव पड़ता है। यह तकनीकी प्रगति की अभिव्यक्ति है, जो सटीक विनिर्माण तकनीकों के माध्यम से प्राकृतिक संसाधनों को उच्च तकनीक वाले उत्पादों में बदल रही है।

हालाँकि, कॉपर फ़ॉइल के निर्माण की प्रक्रिया में कुछ चुनौतियाँ भी आती हैं, जिनमें ऊर्जा की खपत, पर्यावरणीय प्रभाव आदि शामिल हैं। एक रिपोर्ट के अनुसार, 1 टन तांबे के उत्पादन के लिए लगभग 220GJ ऊर्जा की आवश्यकता होती है, और 2.2 टन कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन (नॉर्थी) उत्पन्न होता है। एट अल., 2014). इसलिए, हमें तांबे की पन्नी के उत्पादन के लिए अधिक कुशल और पर्यावरण के अनुकूल तरीके खोजने की जरूरत है।

एक संभावित समाधान तांबे की पन्नी का उत्पादन करने के लिए पुनर्नवीनीकरण तांबे का उपयोग करना है। यह बताया गया है कि पुनर्नवीनीकृत तांबे के उत्पादन की ऊर्जा खपत प्राथमिक तांबे की ऊर्जा खपत का केवल 20% है, और यह तांबा अयस्क संसाधनों (यूएनईपी, 2011) के दोहन को कम करता है। इसके अलावा, प्रौद्योगिकी की प्रगति के साथ, हम अधिक कुशल और ऊर्जा-बचत करने वाली तांबे की पन्नी निर्माण तकनीक विकसित कर सकते हैं, जिससे उनके पर्यावरणीय प्रभाव को और कम किया जा सकता है।

निष्कर्षतः, कॉपर फ़ॉइल का उत्पादन और विनिर्माण प्रक्रिया चुनौतियों और अवसरों से भरा एक तकनीकी क्षेत्र है। हालाँकि हमने महत्वपूर्ण प्रगति की है, फिर भी यह सुनिश्चित करने के लिए अभी भी बहुत काम किया जाना बाकी है कि तांबे की पन्नी हमारे पर्यावरण की रक्षा करते हुए हमारी दैनिक जरूरतों को पूरा कर सके।