مع جاذبيته الكبيرة في مجموعة واسعة من المنتجات الصناعية، يُنظر إلى النحاس على أنه مادة متعددة الاستخدامات.
يتم إنتاج رقائق النحاس من خلال عمليات تصنيع محددة للغاية داخل مصنع الرقائق والتي تتضمن الدرفلة الساخنة والباردة.
إلى جانب الألومنيوم، يُستخدم النحاس على نطاق واسع في المنتجات الصناعية، باعتباره مادة متعددة الاستخدامات بين المواد المعدنية غير الحديدية. وفي السنوات الأخيرة تحديدًا، ازداد الطلب على رقائق النحاس في المنتجات الإلكترونية، بما في ذلك الهواتف المحمولة والكاميرات الرقمية وأجهزة تكنولوجيا المعلومات.
تصنيع الرقائق
تُنتَج رقائق النحاس الرقيقة إما بالترسيب الكهربائي أو الدرفلة. يتطلب الترسيب الكهربائي إذابة نحاس عالي الجودة في حمض لإنتاج إلكتروليت النحاس. يُضخ هذا المحلول الإلكتروليتي في أسطوانات دوارة مغمورة جزئيًا ومشحونة كهربائيًا. تُرسَّب طبقة رقيقة من النحاس كهربائيًا على هذه الأسطوانات. تُعرف هذه العملية أيضًا بالطلاء.
في عملية تصنيع النحاس المترسب كهربائيًا، تُرسب رقاقة النحاس على أسطوانة دوارة من التيتانيوم من محلول نحاسي متصل بمصدر جهد مستمر. يُربط الكاثود بالأسطوانة ويُغمر الأنود في محلول إلكتروليت النحاس. عند تطبيق مجال كهربائي، يترسب النحاس على الأسطوانة أثناء دورانها ببطء شديد. يكون سطح النحاس على جانب الأسطوانة أملسًا بينما يكون الجانب الآخر خشنًا. كلما كانت سرعة الأسطوانة أبطأ، زادت سماكة النحاس والعكس صحيح. ينجذب النحاس ويتراكم على سطح الكاثود لأسطوانة التيتانيوم. يخضع الجانب غير اللامع وجانب الأسطوانة لرقاقة النحاس لدورات معالجة مختلفة بحيث يكون النحاس مناسبًا لتصنيع لوحات الدوائر المطبوعة. تعزز هذه المعالجات الالتصاق بين النحاس والطبقة العازلة أثناء عملية التصفيح المغلف بالنحاس. ومن مزايا المعالجات الأخرى أنها تعمل كعوامل مضادة للتشوه عن طريق إبطاء أكسدة النحاس.
الشكل 1:عملية تصنيع النحاس المترسب كهربائيًا: يوضح الشكل 2 عمليات تصنيع منتجات النحاس المدرفلة. تُصنف معدات الدرفلة بشكل عام إلى ثلاثة أنواع: مطاحن الدرفلة الساخنة، ومطاحن الدرفلة الباردة، ومطاحن الرقائق.
تُشكَّل لفائف من رقائق رقيقة وتخضع لمعالجة كيميائية وميكانيكية لاحقة حتى تتشكل في شكلها النهائي. يُوضَّح الشكل 2 لمحة عامة تخطيطية عن عملية درفلة رقائق النحاس. تُسخَّن كتلة من النحاس المصبوب (الأبعاد التقريبية: 5م × 1م × 130ملم) حتى 750 درجة مئوية. ثم تُدرفل على الساخن بشكل عكسي على عدة خطوات حتى يصل سمكها إلى 1/10 من سمكها الأصلي. قبل الدرفلة الباردة الأولى، تُزال القشور الناتجة عن المعالجة الحرارية عن طريق الطحن. في عملية الدرفلة الباردة، يُقلَّل السمك إلى حوالي 4 مم وتُشكَّل الصفائح إلى لفائف. تُتحكَّم العملية بطريقة تجعل المادة تطول فقط ولا يتغير عرضها. ونظرًا لأنه لا يمكن تشكيل الصفائح أكثر من ذلك في هذه الحالة (حيث تكون المادة قد تصلَّبت على نطاق واسع)، فإنها تخضع للمعالجة الحرارية وتُسخَّن إلى حوالي 550 درجة مئوية.
وقت النشر: ١٣ أغسطس ٢٠٢١