[发明专利]一种石墨烯-金键合丝及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种石墨烯-金键合丝的制备方法，其特征在于，所述石墨烯-金键合丝以质量百分比计包含：石墨烯0.05％～1.0％，镧0.0005％～0.001％，铈0.0005％～0.010％，金60％～80％，银19％～39.94％，余量为不可避免的杂质；采用化学沉积方法获得石墨烯-金复合粉末材料，通过金属熔铸的方法获得金-镧、金-铈的合金材料，将金、所述石墨烯-金复合粉末材料、所述合金材料、银通过金属熔铸和定向凝固法获得复合材料棒材，最后通过对所述复合材料棒材拉伸获得所述石墨烯-金键合丝；

具体包括以下步骤：

S1、制备石墨烯-金复合粉末材料：配制一定浓度的AuCl₃水溶液，将一定量的石墨烯置于所述AuCl₃水溶液中，搅拌、分散后，调节溶液的PH值为10～15，在反应温度为60℃～90℃的条件下，滴入还原剂，反应完毕后用去离子水冲洗并过滤,将收集的反应产物置于干燥箱烘干,得到石墨烯-金复合粉末材料；

S2、制备金-镧合金片材：按重量百分比，将0.1％～0.5％的镧和99.9％～99.5％的金通过金属熔铸的方法得到块状的金-镧合金铸锭，再将所述金-镧合金铸锭轧制成金-镧合金片材；

S3、制备金-铈合金片材：按重量百分比，将0.1％～0.5％的铈和99.9％～99.5％的金通过金属熔铸的方法得到块状的金-铈合金铸锭，再将所述金-铈合金铸锭轧制成金-铈合金片材；

S4、制备石墨烯-金复合棒材：将一定量的金、所述石墨烯-金复合材料粉末、所述金-镧合金片材、所述金-铈合金片材、银完全熔化后，经过保温、搅拌、精炼后，采用定向凝固法，下拉连铸得到所述石墨烯-金复合棒材；

S5、制备石墨烯-金键合丝：将所述石墨烯-金复合棒材经多次拉伸得到所述石墨烯-金键合丝。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤S1中AuCl₃水溶液的浓度为0.12mol/L至0.15mol/L，体积为5L至10L，所述石墨烯的添加量为8g至15g，所述还原剂为甲醛或水合联氨。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤S2具体为：将所述镧和所述金放入高纯石墨坩锅内，并置于真空合金炉中，抽真空加热至1100℃～1300℃，待材料完全熔化后，充入高纯氩气保护，保温30min～90min，将合金熔体倒入石墨铸型中，得到块状的金-镧合金铸锭，分道次将所述金-镧合金铸锭轧制成厚度0.2mm～0.5mm的金-镧合金片材；

其中，所述金为纯度≥99.99％金锭。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤S3具体为：将所述铈和所述金放入高纯石墨坩锅内，并置于真空合金炉中，抽真空加热至1100℃～1300℃，待材料完全熔化后，充入高纯氩气保护，保温30min～90min，将合金熔体倒入石墨铸型中，得到块状的金-铈合金铸锭，分道次将所述金-铈合金铸锭轧制成厚度0.2mm～0.5mm的金-铈片材；

步骤S4具体为：将所述金、石墨烯-金复合材料粉末、金-镧合金片材、金-铈合金片材、银，放于高纯石墨坩锅内，并置于真空下拉连铸炉中，抽真空加热至1100℃～1300℃，待材料完全熔化后，保温15min～60min，并进行搅拌，搅拌后精炼30min～60min，采用定向凝固法，下拉连铸得到所述石墨烯-金复合棒材；

其中，所述银为纯度≥99.99％的银粉。