原位合成Ti-B-Ni系NiAl基复合材料研究(2)
热爆反应的特点是：可节省大量时间，能源利用比较充分，工艺、设备简单且容易掌握。产品纯度较高，因为SHS反应能产生很高的温度,能蒸发掉一些杂质物质，反应的转化率可接近100%。不仅能生产粉末类制品,如果同时施加足够的压力，还可以得到高密度的燃烧制品。产量高（因为反应速度十分迅速），如过想要扩大生产的规模不会引起复杂的技术层面的问题，故从实验室走向生产车间所需时间很短，而且大规模生产的产品的质量会优于实验室中制备样品的质量。能够生产一些新的产品，例如立方氮化钽。在燃烧过程中，材料经历了很剧烈的温度变化，非常高的加热速率和冷却速率，因此存在极高的温度梯度，容易造成合成材料中存在高浓度的非平衡结构和缺陷，而且生成物中非平衡结构相和缺陷都比较集中，因此用这种方法制备的某些产物比用传统方法制造的产物具有更高的活性，例如更容易烧结，具有良好的催化性能等。可以制造某些非化学计量比的产品、中间产物以及一些亚稳相等。在某些高放热反应体系中可以达到常规加热技术很难达到的高温(如加热至3000-4000℃)，这有利于合成一些耐高温的材料。
对于反应的控制方面，则可以在一定程度上通过改变热的释放速度和传输速度来控制反应过程的速度、温度、转化率、产物的成分和结构等。燃烧合成法的反应过程十分剧烈，很难加以有效的控制；燃烧合成法难以烧结致密性要求很高的制品；由于热损失不同，容易导致不同区域产物不同等缺陷。
1.2.2 热爆反应技术的发展概况
热爆反应技术因其独特的优越的性能已越来越引起材料科学家们的兴趣和研究。继前苏联做了大量的开创性的工作以后,世界各国如包括美国、中国、日本、西班牙、韩国、印度、波兰等国的科研院所陆续投入了大量的人力、物力和财力来开展这方面的研究工作,并取得了令世人瞩目的伟大成就,他们合成了包括硼化物(ZrB2, TiB2)、氮化物(AlN, Sialon, TiCN，Si3N4, VN, BN)、碳化物(TiC, Cr3C2, BC4, WC)、硅化物(MoSi2)、氢化物(TiH2)、硫化物(NbS2)、磷化物(AlP)、氧化物和复合氧化物(Cr2O3, BaTiO3, NbLiO3)、复合物(TiC-TiN, TiC-TiB2, TiC-Al2O3-SiC)、合金(NiAl, TiNi)、超导体(YBa2Cu3O7-x)、铁合金和有机物(C7H14N2O4) 等500余种物质。
自蔓延高温合成技术理论得到了进一步的发展，有多种体系、多种模型正在被研究，从一文到多文，提出了各种各样的理论。SHS理论与开发紧密结合，同时许多产品正在或已经进行连续化和规模化的大批量生产(如TiC, TiN, MoSi2, TiC-TiN, AlN, Si3N4, TiB2, NiAl 等)。俄罗斯在前苏联时期就已经建立了许多SHS技术的生产基地，目前世界各国也纷纷将实验室中研究的SHS技术应用到实际生产中去。许多迄今为止难以制备的材料如梯度功能材料(FGM)、特种复合材料等先进的材料也被用此种方法成功的合成出来，它们具有优异的性能，目前此方法也正在一些尖端技术上被广泛应用。一些用原来SHS技术难以合成的材料在用改进的SHS技术后也不断合成出来，这是因为SHS技术实际上是一个燃烧的过程，因此合成产物的颗粒常常比较大；而现在采用改进的SHS技术，也能合成如超细粉末和纳米粉末等特殊的材料,使SHS技术又重新焕发出新的生机与活力。500余种新产品已被合成，许多产品也正在源源不断的合成出来，研究范围也正在不断拓宽拓广，从无机领域逐渐拓宽延伸至有机领域，从地面逐渐走向太空，利用空间微重力或其它特殊环境来合成特殊的材料也正得到高速的发展。
目前自蔓延高温合成技术存在的主要问题有：虽然自蔓延高温合成技术得到了很大的发展，产品的致密度在某种程度上有所提高，但还是难以获得致密度很高的产品，且这些技术并不能适用于所有的体系。如今SHS技术面临的最大的问题是很难对合成过程加以有效控制,因此研究如何通过人为地控制外部环境(使用如电磁场、超声波、微波等)和工艺参数，使反应依照我们的意志而进行,这是SHS科学工作者研究的最首要的任务。理论的研究明显滞后于技术的开发,这就迫切需要在原有理论基础上发展更新的理论。由于体系的多样化，这就迫切需要我们对各体系进行实验和总结。目前此技术在超细粉末和纳米粉末领域的研究还不够广泛、不够深入，还有待更进一步研究。