1 燃烧理论 9
1.1 引言 9
1.1.1 经典燃烧理论与SHS燃烧理论 9
1.1.2 自蔓延高温合成燃烧分类 11
1.2 稳态燃烧 12
1.2.1 燃烧波结构 12
1.2.2 固体火焰 14
1.2.3 渗透燃烧 25
1.2.4 试验参数对燃烧过程的影响 30
1.3 非稳态燃烧 35
1.3.1 非稳态燃烧模式 35
1.3.2 系统稳定性判据 36
1.4 点火 37
1.4.1 热爆炸理论 38
1.4.2 点火数学模型 40
1.4.3 SHS点火方法 44
参考文献 46
2 热力学和动力学 50
2.1 概述 50
2.1.1 热力学概述 50
2.1.2 动力学概述 51
2.2 绝热燃烧温度 51
2.2.1 绝热燃烧温度的意义与计算 51
2.2.2 绝热燃烧温度的作用 55
2.3 SHS反应产物的平衡成分 57
2.4 SHS图 60
2.4.1 SHS图 60
2.4.2 SHS热力学图 61
2.5 反应速率 61
2.6.1 燃烧波速率的意义与模型 63
2.6 燃烧波速率 63
2.6.2 影响燃烧波速率的因素 65
2.7 质量燃烧速率与能量释放速率 67
2.8 研究方法与动力学模型 68
2.8.1 研究方法 68
2.8.2 动力学模型 72
参考文献 74
3 结构宏观动力学 76
3.1 结构宏观动力学的发展历史 76
3.2 结构宏观动力学的理论基础与基本概念 78
3.2.1 结构宏观动力学的理论基础 78
3.2.2 结构宏观动力学的基本概念 83
3.3 结构静力学与结构动力学 85
3.3.1 结构静力学 86
3.3.2 结构动力学 87
3.4.1 动态X射线衍射分析法 93
3.4 结构宏观动力学的研究方法 93
3.4.2 淬火－逐层分析法 95
3.5 结构宏观动力学的发展趋势 97
参考文献 99
4 燃烧化学与化学合成 101
4.1 燃烧化学 101
4.2 元素间的直接合成 107
4.2.1 无气相合成 107
4.2.2 渗透合成 116
4.2.3 放出气体的合成 125
4.3 以化合物为反应物的合成 127
4.3.1 金属热还原合成 127
4.3.2 复杂氧化物的合成 131
4.4 以有机物为反应物的合成 136
4.4.1 以硝酸盐－有机燃料为反应物的燃烧合成 137
4.4.2 以有机物为前驱体的燃烧合成 141
参考文献 142
5 SHS粉末 147
5.1 概述 147
5.2 难熔化合物 150
5.2.1 碳化物 151
5.2.2 硅化物 156
5.2.3 硼化物 157
5.3 氮化物、氢化物 159
5.3.1 氮化物 159
5.3.2 氢化物 165
5.4 磷化物、硫族化物 167
5.4.1 磷化物 167
5.4.2 硫族化物 168
5.5 铝热还原合成复相陶瓷 170
5.6 以无机化合物为原料合成氧化物 174
5.7 以有机物为原料合成氧化物 177
5.7.1 有机燃料－硝酸盐系合成粉末 180
5.7.2 金属羧酸肼盐前驱体合成粉末 186
参考文献 188
6 SHS致密化技术 193
6.1 概述 193
6.2 SHS－烧结法 194
6.3 SHS－加压法 197
6.3.1 SHS－单向加压法 197
6.3.2 SHS－等静压法 198
6.3.3 SHS－准等静压法 199
6.3.4 热爆－加压法 201
6.4 气压燃烧烧结法 202
6.4.1 高压自燃烧烧结法 202
6.4.2 气压燃烧烧结法 203
6.5.1 SHS－爆炸冲击加载法 204
6.5 SHS－动压法 204
6.5.2 SHS－高速锻击加载法 205
6.5.3 SHS－脉冲电磁力加载法 206
6.6 SHS特殊成形法 206
6.6.1 SHS－轧制法 206
6.6.2 SHS－挤压法 207
6.7 SHS致密化原理与数学模型 209
6.7.1 SHS致密化时序图与温度－时间－状态图 209
6.7.2 SHS致密化经验公式 213
6.7.3 SHS－加压与SHS－挤压过程的数学模型 214
参考文献 215
7 SHS冶金、涂层、焊接 219
7.1 SHS－离心法 219
7.1.1 概述 219
7.1.2 内衬陶瓷复合钢管 220
7.1.3 不锈钢内衬复合钢管 227
7.1.4 SHS－离心法的其它应用 230
7.2 SHS－熔铸和熔铸涂层 233
7.2.1 SHS－熔铸 233
7.2.2 熔铸涂层 237
7.3 气相传输涂层 239
7.3.1 概述 239
7.3.2 气相传输涂层过程 241
7.3.3 气相传输涂层的应用 243
7.4 SHS焊接 244
7.4.1 概述 244
7.4.2 SHS焊接工艺 245
7.4.3 同类材料的焊接 247
7.4.4 异类材料的焊接 249
7.4.5 FGM焊接件应力分析 250
参考文献 251
8.1.1 概述 256
8 反应加工技术 256
8.1 反应球磨 256
8.1.2 SHS反应球磨 257
8.1.3 无明显放热的反应球磨 260
8.1.4 反应球磨在材料制备中的应用 261
8.2 反应烧结 262
8.2.1 反应烧结过程和影响因素 262
8.2.2 反应烧结材料 268
8.3 反应热压 271
8.3.1 反应热压过程 271
8.3.2 反应热压材料 273
8.4 反应热等静压与反应准等静压 277
8.4.1 反应热等静压 277
8.4.2 反应准等静压 280
8.5 超高压反应烧结 282
8.5.1 概述 282
8.5.2 金刚石的超高压反应烧结 283
8.5.3 CBN的超高压反应烧结 284
8.5.4 其它应用 286
8.6 反应爆炸固结 286
8.6.1 装置 286
8.6.2 反应爆炸固结过程 288
8.6.3 冲击条件的影响 289
8.6.4 反应物特性的影响 291
8.7 反应铸造 292
8.7.1 概述 292
8.7.2 气－液法 293
8.7.3 液－液法 295
8.7.4 固－液法 295
8.7.5 反应铸造法制备的材料 297
8.8 反应涂层 297
8.8.2 湿法粉末反应涂层 298
8.8.1 反应铸渗法涂层 298
8.8.3 金刚石表面涂层 300
8.8.4 反应热压涂层 301
8.8.5 反应溅射涂层 301
8.9 反应热喷涂 302
8.9.1 反应电弧热喷涂 302
8.9.2 反应等离子喷涂 305
参考文献 307
9 陶瓷 316
9.1 碳化物 316
9.1.1 碳化钛 316
9.1.2 碳化硅 318
9.1.3 多元碳化物 321
9.2 氮化物 323
9.2.1 氮化硅 323
9.2.2 Si3N4基复相陶瓷及黑陶瓷 324
9.2.3 赛隆 325
9.2.4 六方氮化硼和氮化铝 326
9.3 硼化物 328
9.4 硅化物 330
9.5 氧化物 334
9.5.1 铁氧体 334
9.5.2 高温超导体 335
9.5.3 电子陶瓷 336
9.5.4 催化剂及载体材料 338
9.5.5 耐火材料与建筑材料 339
9.6 氧化铝基复相陶瓷 341
9.6.1 A12O3-TiC 341
9.6.2 A12O3-B4C 342
9.6.3 其它复相陶瓷 344
参考文献 346
10.1 概述 349
10 硬质合金及金属陶瓷 349
10.2 硬质合金 353
10.3 金属陶瓷 362
参考文献 363
11 金属间化合物 365
11.1 概述 365
11.2 含铝金属间化合物 368
11.2.1 Ni3Al和NiAl 368
11.2.2 Fe3Al和FeAl 373
11.2.3 Ti3Al和TiAl 376
11.3 TiNi 378
11.4 金属间化合物复合材料 380
11.4.1 NiAl基复合材料 380
11.4.2 颗粒增强TiAl 382
11.5.2 TiPd和Ti50Ni50-xPdx 384
11.5 其它化合物 384
11.5.1 Mg-Ni系 384
11.5.3 其它含铝化合物 385
参考文献 387
12 金刚石薄膜 389
12.1 概述 389
12.2 火焰法沉积金刚石薄膜的方法及基本原理 390
12.2.1 实验设备及沉积条件 390
12.2.2 基本原理 392
12.2.3 氢气在火焰法沉积金刚石薄膜中的作用 392
12.3 火焰法沉积金刚石薄膜的组织结构及应用 394
参考文献 396
13 复合材料和梯度材料 397
13.1 概述 397
13.2.1 制备方法 399
13.2 陶瓷基复合材料 399
13.2.3 TiC-TiB2复合材料 400
13.2.2 TiC-A12O3复合材料 400
13.2.4 含金刚石的复合材料 402
13.3 金属基复合材料 403
13.3.1 制备方法 403
13.3.2 钛基复合材料 404
13.3.3 铝基复合材料 404
13.3.4 其它金属基复合材料 408
13.4 梯度材料 408
13.4.1 制备方法 408
13.4.2 TiB2-Cu系梯度材料 413
13.4.3 TiC-Ni梯度材料 417
13.4.4 其它梯度材料 418
参考文献 419
14.1 概述 423
14 有机物 423
14.2 液体单体的波聚合 426
14.3 固体单体的波聚合 429
14.4 环氧树脂的波固化 431
14.5 应用 433
参考文献 434
15 SHS设备 436
15.1 SHS粉末制取设备 436
15.2 SHS致密化设备 438
15.2.1 SHS气氛压力烧结致密化设备 438
15.2.2 SHS模压致密化装置 439
15.2.3 SHS热等静压设备 440
15.3 SHS离心设备 442
15.4 SHS焊接设备 442
参考文献 443