Պղնձե փայլաթիթեղի արտադրության և արտադրական գործընթաց

Պղնձե փայլաթիթեղը, այս թվացյալ պարզ գերբարակ պղնձե թերթը, ունի չափազանց նուրբ և բարդ արտադրական գործընթաց: Այս գործընթացը հիմնականում ներառում է պղնձի արդյունահանումը և զտումը, պղնձե փայլաթիթեղի արտադրությունը և հետմշակման փուլերը:

Առաջին քայլը պղնձի արդյունահանումն ու զտումն է: ԱՄՆ երկրաբանական ծառայության (USGS) տվյալների համաձայն՝ պղնձի հանքաքարի համաշխարհային արտադրությունը 2021 թվականին հասել է 20 միլիոն տոննայի (USGS, 2021): Պղնձի հանքաքարի արդյունահանումից հետո, այնպիսի քայլերի միջոցով, ինչպիսիք են մանրացումը, աղացումը և ֆլոտացիան, կարելի է ստանալ մոտ 30% պղնձի պարունակությամբ պղնձի խտանյութ: Այս պղնձի խտանյութերը այնուհետև ենթարկվում են զտման գործընթացի, որը ներառում է հալեցում, փոխարկիչային զտում և էլեկտրոլիզ, որի արդյունքում ստացվում է էլեկտրոլիտային պղինձ՝ մինչև 99.99% մաքրությամբ:

Հաջորդը պղնձե փայլաթիթեղի արտադրության գործընթացն է, որը կարելի է բաժանել երկու տեսակի՝ կախված արտադրության եղանակից՝ էլեկտրոլիտիկ պղնձե փայլաթիթեղ և գլանված պղնձե փայլաթիթեղ։

Էլեկտրոլիտային պղնձե փայլաթիթեղը պատրաստվում է էլեկտրոլիտային գործընթացով: Էլեկտրոլիտային խցիկում պղնձի անոդը աստիճանաբար լուծվում է էլեկտրոլիտի ազդեցության տակ, և պղնձի իոնները, հոսանքի ազդեցությամբ, շարժվում են դեպի կաթոդ և կաթոդի մակերեսին առաջացնում պղնձի նստվածքներ: Էլեկտրոլիտային պղնձե փայլաթիթեղի հաստությունը սովորաբար տատանվում է 5-ից մինչև 200 միկրոմետր, որը կարող է ճշգրտորեն կարգավորվել տպագիր միկրոսխեմաների (PCB) տեխնոլոգիայի կարիքներին համապատասխան (Յու, 1988):

Մյուս կողմից, գլանված պղնձե փայլաթիթեղը պատրաստվում է մեխանիկորեն: Սկսած մի քանի միլիմետր հաստությամբ պղնձե թերթից, այն աստիճանաբար բարակվում է գլանման միջոցով, ի վերջո ստանալով միկրոմետրի մակարդակի հաստությամբ պղնձե փայլաթիթեղ (Քումբս կրտսեր, 2007): Այս տեսակի պղնձե փայլաթիթեղն ավելի հարթ մակերես ունի, քան էլեկտրոլիտային պղնձե փայլաթիթեղը, բայց դրա արտադրության գործընթացն ավելի շատ էներգիա է սպառում:

Պղնձե փայլաթիթեղի արտադրությունից հետո այն սովորաբար պետք է ենթարկվի հետմշակման, այդ թվում՝ թրծման, մակերեսային մշակման և այլն,՝ իր կատարողականությունը բարելավելու համար: Օրինակ, թրծումը կարող է բարելավել պղնձե փայլաթիթեղի ճկունությունն ու ամրությունը, մինչդեռ մակերեսային մշակումը (օրինակ՝ օքսիդացումը կամ ծածկույթը) կարող է բարելավել պղնձե փայլաթիթեղի կոռոզիոն դիմադրությունը և կպչունությունը:

Ամփոփելով՝ չնայած պղնձե փայլաթիթեղի արտադրության և արտադրական գործընթացը բարդ է, արտադրանքի թողարկումը խոր ազդեցություն ունի մեր ժամանակակից կյանքի վրա։ Սա տեխնոլոգիական առաջընթացի դրսևորում է, որը ճշգրիտ արտադրական տեխնիկայի միջոցով բնական ռեսուրսները վերածում է բարձր տեխնոլոգիական արտադրանքի։

Սակայն, պղնձե փայլաթիթեղի արտադրության գործընթացը նաև որոշակի մարտահրավերներ է առաջացնում, այդ թվում՝ էներգիայի սպառումը, շրջակա միջավայրի վրա ազդեցությունը և այլն: Մի զեկույցի համաձայն՝ 1 տոննա պղնձի արտադրությունը պահանջում է մոտ 220 ԳՋ էներգիա և առաջացնում է 2.2 տոննա ածխաթթու գազի արտանետումներ (Northey et al., 2014): Հետևաբար, մենք պետք է գտնենք պղնձե փայլաթիթեղ արտադրելու ավելի արդյունավետ և շրջակա միջավայրի համար անվտանգ եղանակներ:

Հնարավոր լուծումներից մեկը վերամշակված պղնձի օգտագործումն է պղնձե փայլաթիթեղ արտադրելու համար: Հաղորդվում է, որ վերամշակված պղնձի արտադրության էներգիայի սպառումը կազմում է առաջնային պղնձի էներգիայի սպառման ընդամենը 20%-ը, և դա նվազեցնում է պղնձի հանքաքարի պաշարների շահագործումը (UNEP, 2011): Բացի այդ, տեխնոլոգիաների զարգացման հետ մեկտեղ մենք կարող ենք մշակել պղնձե փայլաթիթեղի արտադրության ավելի արդյունավետ և էներգախնայող տեխնիկա, ինչը կնվազեցնի դրանց շրջակա միջավայրի վրա ազդեցությունը:

Ամփոփելով՝ պղնձե փայլաթիթեղի արտադրությունը և արտադրական գործընթացը տեխնոլոգիական ոլորտ է, որը լի է մարտահրավերներով և հնարավորություններով։ Չնայած մենք զգալի առաջընթաց ենք գրանցել, դեռևս շատ անելիք կա՝ ապահովելու համար, որ պղնձե փայլաթիթեղը կարողանա բավարարել մեր ամենօրյա կարիքները՝ միաժամանակ պաշտպանելով մեր շրջակա միջավայրը։