Il-proċess tal-produzzjoni u l-manifattura tal-fojl tar-ram

Fojl tar-ram, din il-folja ultra-rqiqa apparentement sempliċi, għandha proċess ta 'manifattura delikat u kumpless ħafna. Dan il-proċess jinkludi prinċipalment l-estrazzjoni u l-irfinar tar-ram, il-manifattura ta 'fojl tar-ram, u passi ta' wara l-ipproċessar.

L-ewwel pass huwa l-estrazzjoni u l-irfinar tar-ram. Skond dejta mill-Istħarriġ Ġeoloġiku tal-Istati Uniti (USGS), il-produzzjoni globali tal-minerali tar-ram laħqet 20 miljun tunnellata fl-2021 (USGS, 2021). Wara l-estrazzjoni tal-minerali tar-ram, permezz ta 'passi bħal tgħaffiġ, tħin u flotazzjoni, jista' jinkiseb konċentrat tar-ram b'madwar 30% kontenut tar-ram. Dawn il-konċentrati tar-ram imbagħad jgħaddu minn proċess ta 'raffinar, inkluż it-tidwib, ir-raffinar tal-konvertitur, u l-elettroliżi, li fl-aħħar jagħtu ram elettrolitiku b'purità għolja sa 99.99%.

Sussegwentement jiġi l-proċess tal-manifattura tal-fojl tar-ram, li jista 'jinqasam f'żewġ tipi skont il-metodu tal-manifattura: fojl tar-ram elettrolitiku u fojl tar-ram irrumblat.

Fojl tar-ram elettrolitiku huwa magħmul permezz ta 'proċess elettrolitiku. F'ċellula elettrolitika, l-anodu tar-ram jinħall gradwalment taħt l-azzjoni ta 'l-elettrolit, u l-joni tar-ram, misjuqa mill-kurrent, jimxu lejn il-katodu u jiffurmaw depożiti tar-ram fuq il-wiċċ tal-katodu. Il-ħxuna tal-fojl tar-ram elettrolitiku ġeneralment tvarja minn 5 sa 200 mikrometru, li tista 'tiġi kkontrollata b'mod preċiż skont il-bżonnijiet tat-teknoloġija tal-bord taċ-ċirkwiti stampati (PCB) (Yu, 1988).

Fojl tar-ram irrumblat, min-naħa l-oħra, isir mekkanikament. Tibda minn folja tar-ram f'diversi millimetri ħoxnin, hija gradwalment imqaxxra billi tgerbeb, li eventwalment tipproduċi fojl tar-ram bi ħxuna fil-livell tal-mikrometru (Coombs Jr., 2007). Dan it-tip ta 'fojl tar-ram għandu wiċċ lixx minn fojl tar-ram elettrolitiku, iżda l-proċess ta' manifattura tiegħu jikkonsma aktar enerġija.

Wara li l-fojl tar-ram ikun manifatturat, ġeneralment ikun jeħtieġ li jgħaddi minn wara l-ipproċessar, inkluż l-ittemprar, it-trattament tal-wiċċ, eċċ., Biex itejjeb il-prestazzjoni tagħha. Pereżempju, l-ittemprar jista 'jsaħħaħ id-duttilità u l-ebusija tal-fojl tar-ram, filwaqt li t-trattament tal-wiċċ (bħal ossidazzjoni jew kisi) jista' jsaħħaħ ir-reżistenza għall-korrużjoni u l-adeżjoni tal-fojl tar-ram.

Fil-qosor, għalkemm il-proċess u l-proċess tal-manifattura tal-fojl tar-ram huwa kumpless, il-produzzjoni tal-prodott għandha impatt profond fuq il-ħajja moderna tagħna. Din hija manifestazzjoni tal-progress teknoloġiku, li tittrasforma r-riżorsi naturali fi prodotti ta 'teknoloġija għolja permezz ta' tekniki ta 'manifattura preċiżi.

Madankollu, il-proċess tal-manifattura tal-fojl tar-ram iġib ukoll xi sfidi, inkluż il-konsum tal-enerġija, l-impatt ambjentali, eċċ. Skond rapport, il-produzzjoni ta '1 tunnellata ta' ram teħtieġ madwar 220GJ ta 'enerġija, u tiġġenera 2.2 tunnellata ta' emissjonijiet ta 'dijossidu tal-karbonju (Northey et al., 2014). Għalhekk, għandna bżonn insibu modi aktar effiċjenti u favur l-ambjent biex nipproduċu fojl tar-ram.

Soluzzjoni possibbli hija li tuża ram riċiklat biex tipproduċi fojl tar-ram. Huwa rrappurtat li l-konsum tal-enerġija tal-produzzjoni tar-ram riċiklat huwa biss 20% ta 'dak tar-ram primarju, u jnaqqas l-isfruttament tar-riżorsi tal-minerali tar-ram (UNEP, 2011). Barra minn hekk, bl-avvanz tat-teknoloġija, nistgħu niżviluppaw tekniki tal-manifattura tal-fojl tar-ram aktar effiċjenti u li jiffrankaw l-enerġija, u jnaqqsu aktar l-impatt ambjentali tagħhom.

Bħala konklużjoni, il-proċess tal-produzzjoni u l-manifattura tal-fojl tar-ram huwa qasam teknoloġiku mimli sfidi u opportunitajiet. Għalkemm għamilna progress sinifikanti, għad hemm ħafna xogħol xi jsir biex niżguraw li l-fojl tar-ram jista 'jissodisfa l-bżonnijiet tagħna ta' kuljum waqt li jipproteġi l-ambjent tagħna.