कपर पन्नीको उत्पादन र निर्माण प्रक्रिया

कपर पन्नी, तामाको यो साधारण देखिने अल्ट्रा-पातलो पाना, एक अत्यधिक नाजुक र जटिल निर्माण प्रक्रिया छ। यस प्रक्रियामा मुख्यतया तामाको निकासी र परिष्करण, तामाको पन्नीको निर्माण, र पोस्ट-प्रोसेसिङ चरणहरू समावेश छन्।

पहिलो चरण तामाको निकासी र शुद्धीकरण हो। संयुक्त राज्य भूगर्भ सर्वेक्षण (USGS) को तथ्याङ्क अनुसार २०२१ मा तामा अयस्कको विश्वव्यापी उत्पादन २ करोड टन पुगेको छ (USGS, २०२१)। तामाको अयस्क निकासी पछि, क्रसिङ, ग्राइन्डिङ र फ्लोटेशन जस्ता चरणहरू मार्फत, लगभग 30% तामा सामग्रीको साथ तामा केन्द्रित गर्न सकिन्छ। यी तामाको सांद्रताले पछि प्रशोधन प्रक्रियाबाट गुज्रिन्छ, जसमा स्मेल्टिङ, कन्भर्टर रिफाइनिङ, र इलेक्ट्रोलाइसिस समावेश हुन्छ, जसले अन्ततः ९९.९९% सम्मको शुद्धताको साथ इलेक्ट्रोलाइटिक तामा उत्पादन गर्छ।

त्यसपछि तामाको पन्नीको निर्माण प्रक्रिया आउँछ, जसलाई उत्पादन विधिको आधारमा दुई प्रकारमा विभाजन गर्न सकिन्छ: इलेक्ट्रोलाइटिक कपर पन्नी र रोल्ड कपर पन्नी।

इलेक्ट्रोलाइटिक तामा पन्नी एक इलेक्ट्रोलाइटिक प्रक्रिया मार्फत बनाइन्छ। इलेक्ट्रोलाइटिक सेलमा, इलेक्ट्रोलाइटको कार्य अन्तर्गत तामाको एनोड बिस्तारै भंग हुन्छ, र तामाको आयनहरू, करेन्टद्वारा संचालित, क्याथोड तर्फ सर्छ र क्याथोड सतहमा तामाको भण्डार बनाउँछ। इलेक्ट्रोलाइटिक कपर पन्नीको मोटाई सामान्यतया 5 देखि 200 माइक्रोमिटर सम्म हुन्छ, जुन मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) प्रविधि (यु, 1988) को आवश्यकता अनुसार ठीकसँग नियन्त्रण गर्न सकिन्छ।

रोल्ड तामा पन्नी, अर्कोतर्फ, मेकानिकली बनाइन्छ। धेरै मिलिमिटर बाक्लो तामाको पानाबाट सुरु गरेर, यो बिस्तारै घुमाएर पातलो हुन्छ, अन्ततः माइक्रोमिटर स्तरमा मोटाईको साथ तामाको पन्नी उत्पादन हुन्छ (Coombs Jr., 2007)। यस प्रकारको तामा पन्नीको इलेक्ट्रोलाइटिक कपर पन्नी भन्दा चिल्लो सतह छ, तर यसको निर्माण प्रक्रियाले अधिक ऊर्जा खपत गर्दछ।

तामाको पन्नी निर्माण गरिसकेपछि, यसको कार्यसम्पादन सुधार गर्नको लागि यसलाई सामान्यतया पोस्ट-प्रोसेसिङ, एनेलिङ, सतह उपचार, इत्यादि लगायतका कार्यहरू गर्नुपर्ने हुन्छ। उदाहरणका लागि, एनिलिङले तामा पन्नीको लचकता र कठोरता बढाउन सक्छ, जबकि सतह उपचार (जस्तै अक्सिडेशन वा कोटिंग) ले तामा पन्नीको जंग प्रतिरोध र आसंजन बढाउन सक्छ।

संक्षेपमा, यद्यपि तामा पन्नीको उत्पादन र निर्माण प्रक्रिया जटिल छ, उत्पादन उत्पादनले हाम्रो आधुनिक जीवनमा गहिरो प्रभाव पार्छ। यो प्राविधिक प्रगतिको एक अभिव्यक्ति हो, सटीक उत्पादन प्रविधिहरू मार्फत प्राकृतिक स्रोतहरूलाई उच्च-टेक उत्पादनहरूमा रूपान्तरण गर्दै।

यद्यपि, तामाको पन्नी उत्पादन गर्ने प्रक्रियाले ऊर्जा खपत, वातावरणीय प्रभाव आदि जस्ता केही चुनौतीहरू पनि ल्याएको छ। एक प्रतिवेदन अनुसार १ टन तामा उत्पादन गर्न करिब २२० GJ ऊर्जा चाहिन्छ, र २.२ टन कार्बन डाइअक्साइड उत्सर्जन हुन्छ (उत्तरी) et al।, 2014)। तसर्थ, हामीले तामा पन्नी उत्पादन गर्न थप कुशल र वातावरण मैत्री तरिकाहरू खोज्न आवश्यक छ।

एक सम्भावित समाधान तामा पन्नी उत्पादन गर्न पुन: प्रयोग गरिएको तामा प्रयोग गर्न हो। यो रिपोर्ट गरिएको छ कि पुन: प्रयोग गरिएको तामा उत्पादन गर्न ऊर्जा खपत प्राथमिक तामाको 20% मात्र हो, र यसले तामा अयस्क स्रोतहरूको शोषण घटाउँछ (UNEP, 2011)। थप रूपमा, प्रविधिको विकासको साथ, हामीले थप प्रभावकारी र ऊर्जा बचत गर्ने तामा पन्नी निर्माण प्रविधिहरू विकास गर्न सक्छौं, तिनीहरूको वातावरणीय प्रभावलाई थप घटाउन सक्छ।

निष्कर्षमा, तामा पन्नीको उत्पादन र निर्माण प्रक्रिया चुनौती र अवसरहरूले भरिएको प्राविधिक क्षेत्र हो। यद्यपि हामीले महत्त्वपूर्ण प्रगति गरेका छौं, तामाको पन्नीले हाम्रो वातावरणको संरक्षण गर्दै हाम्रो दैनिक आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्छ भन्ने सुनिश्चित गर्न अझै धेरै काम गर्न बाँकी छ।