本发明属于无机非金属材料，涉及金刚石工具材料，具体涉及一种含nial纳米纤维的ni-al基金属结合金刚石工具材料及制备方法。
背景技术：
1、金刚石工具材料已经逐渐成为现代制造业中不可或缺的一部分，其中，ni-al基结合金刚石工具材料可用于加工混凝土、大理石和其他建筑材料，但是ni-al基结合金刚石工具材料烧结能量效率低，且由于金刚石是惰性物质，所以金刚石与基体的结合也是个技术难题，导致其应用受到了限制。现有技术中，在采用自蔓延高温合成法制备ni-al基结合金刚石复合材料时，在金刚石质量含量为10％、粒度为150～180μm的条件下，制得的复合材料的体积密度为3.28g/cm3，抗压强度为92.0mpa，维氏硬度为122.06hv，力学性能较低，难以满足一些工况下对复合材料的力学性能要求。
2、因此，亟待提供一种通过掺杂或者合金化来提升al-ni/金刚石的力学性能的方法。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种含nial纳米纤维的ni-al基金属结合金刚石工具材料及制备方法，以解决现有技术中ni-al基金属结合金刚石工具材料力学性能较低的技术问题。
2、为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：
3、一种含nial纳米纤维的ni-al基金属结合金刚石工具材料，以质量百分比计，包括以下原料组分：金刚石粉8～10％，mg-al合金粉0.5～15％，al粉13.97～17.04％，ni粉61.03～74.46％，各组分的质量百分比合计为100％。
4、本发明还具有以下技术特征：
5、具体的，所述ni-al基金属结合金刚石工具材料中所含的nial纳米纤维的长度为3～5μm，nial纳米纤维的直径为190～210nm。
6、更进一步的，所述ni-al基金属结合金刚石工具材料的抗压强度为235.09～268.61mpa，洛氏硬度为33.6～44.8hrb。
7、更进一步的，以质量百分比计，包括以下原料组分：金刚石粉10％，mg-al合金粉0.5％，al粉16.67％，ni粉72.83％。
8、更进一步的，所述mg-al合金粉中，mg粉的质量百分含量为90～95％，al的质量百分含量为5～10％。
9、更进一步的，所述金刚石粉的粒径为80～100目，所述al粉的粒径为300～600目，所述ni粉的粒径为300～600目，所述镁铝合金的粒径为300-600目。
10、本发明还保护含nial纳米纤维的ni-al基金属结合金刚石工具材料的制备方法，包括以al粉、ni粉和金刚石粉为原料，以mg-al合金粉为添加剂，采用自蔓延高温合成法制得；
11、其中，所述原料以质量百分比计，包含金刚石粉8～10％，mg-al合金粉0.5～15％，al粉13.97～17.04％，ni粉61.03～74.46％，各组分的质量百分比合计为100％。
12、更进一步的，该方法具体包括以下步骤：
13、步骤1、将配方量的镍粉和铝粉混合均匀，加入配方量的金刚石粉mg-al合金粉，并在研钵中手混0.9～1.5h得到混合粉；
14、步骤2、将步骤1得到的混合粉放入粉压片机内，压制成圆柱坯体；
15、步骤3、将圆柱坯体放入自蔓延高温合成炉中，通过引燃剂诱发圆柱坯体发生自蔓延高温合成反应，得到含nial纳米纤维的ni-al基金属结合金刚石工具材料；
16、其中，以质量百分比计，所述金刚石粉为8～10％，mg-al合金粉0.5～15％，al粉13.97～17.04％，ni粉61.03～74.46％，各组分的质量百分比合计为100％；
17、所述mg-al合金粉中，mg粉的质量百分含量为90～95％，al的质量百分含量为5～10％。
18、更进一步的，步骤3中所述的引燃剂包括c-ti引燃剂，所述c-ti引燃剂由碳粉和钛粉复配制得，所述碳粉和钛粉的摩尔比为1:(1～1.5)。
19、更进一步的，所述自蔓延高温合成反应为真空环境，真空度为0.95mpa，反应时间约为20～30s。
20、本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：
21、(ⅰ)本发明提供的ni-al基金属结合金刚石工具材料的制备原料能够发挥协同增效作用，使得复合材料中含有nial纳米纤维，且nial纳米纤维分布于金刚石与ni-al基体之间，能充分发挥纳米晶须的桥接作用，使得ni-al基金属结合金刚石工具材料的力学性能得到有效提高。。
22、(ⅱ)本发明提供的制备方法以al粉、ni粉、金刚石粉为原料，mg-al合金为添加剂，采用自蔓延高温合成法制备含nial纳米纤维的ni-al基金属结合金刚石工具材料，反应快速充分，制备过程简单经济，生产成本大大降低，而且能降低能耗，更加节能环保，制得的复合材料抗压强度为235.09～268.61mpa，洛氏硬度为33.6～44.8hrb，具有高强度、高韧性、抗冲击等优异的力学性能。
23、以下结合实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。
1.一种含nial纳米纤维的ni-al基金属结合金刚石工具材料，其特征在于，以质量百分比计，包括以下原料组分：金刚石粉8～10％，mg-al合金粉0.5～15％，al粉13.97～17.04％，ni粉61.03～74.46％，各组分的质量百分比合计为100％。
2.如权利要求1所述的含nial纳米纤维的ni-al基金属结合金刚石工具材料，其特征在于，所述ni-al基金属结合金刚石工具材料中所含的nial纳米纤维的长度为3～5μm，nial纳米纤维的直径为190～210nm。
3.如权利要求1所述的含nial纳米纤维的ni-al基金属结合金刚石工具材料，其特征在于，所述ni-al基金属结合金刚石工具材料的抗压强度为235.09～268.61mpa，洛氏硬度为33.6～44.8hrb。
4.如权利要求1所述的含nial纳米纤维的ni-al基金属结合金刚石工具材料，其特征在于，以质量百分比计，包括以下原料组分：金刚石粉10％，mg-al合金粉0.5％，al粉16.67％，ni粉72.83％。
5.如权利要求1所述的含nial纳米纤维的ni-al基金属结合金刚石工具材料，其特征在于，所述mg-al合金粉中，mg粉的质量百分含量为90～95％，al的质量百分含量为5～10％。
6.如权利要求1所述的含nial纳米纤维的ni-al基金属结合金刚石工具材料，其特征在于，所述金刚石粉的粒径为80～100目，所述al粉的粒径为300～600目，所述ni粉的粒径为300～600目，所述镁铝合金的粒径为300-600目。
7.如权利要求1～权利要求6中任一项所述的含nial纳米纤维的ni-al基金属结合金刚石工具材料的制备方法，其特征在于，包括以al粉、ni粉和金刚石粉为原料，以mg-al合金粉为添加剂，采用自蔓延高温合成法制得；
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤3中所述的引燃剂包括c-ti引燃剂，所述c-ti引燃剂由碳粉和钛粉复配制得，所述碳粉和钛粉的摩尔比为1:(1～1.5)。
10.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述自蔓延高温合成反应为真空环境，真空度为0.95mpa，反应时间约为20～30s。
