燃烧合成方法以其独特的优点成为制备化合物及复合材料的新技术。然而,由于燃烧合成方法本身反应迅速难以控制、合成温度高以及Mg—B独特的体系,对其反应过程及结构形成机理知之甚少。因此,研究自蔓延燃烧合成MgB₂的形成机理,无论从自蔓延燃烧合成（SHS）方法本身的完善还是从MgB₂超导材料的广泛应用前景来讲都具有重要意义。 本文针对Mg—B弱放热反应体系从热力学及结构宏观动力学两个方面进行了较为全面的研究。通过对理想状态下反应绝热温度的计算,明确了体系的预热温度与绝热温度的关系。 以Mg粉和B粉为原料,采用自蔓延燃烧合成方法和热爆燃烧合成方法成功地制备出MgB₂块材超导材料,并对其反应过程进行了比较,明确了两种模式制备MgB₂的不同工艺要求。探讨了热爆反应制备MgB₂的不同工艺参数对产物相组成及组织形貌的影响,主要包括预热温度、预热速度、压坯压力、Mg粉粒度及保温时间等。总结了燃烧合成制备MgB₂的参数优化方案。对于热爆燃烧合成MgB₂我们提出了熔化—溶解一析出机制:只有在Mg粉熔化以后,热爆燃烧合成反应才会发生生成MgB₂。 采用添加引燃剂（Al—Ti—C）的方法,利用柱体钢模具成功地淬熄了自蔓延燃烧合成MgB₂的反应,得到了具有不同反应程度的MgB₂产物。对不同淬熄区的产物进行X射线衍射（XRD）分析表明,反应过程中有Mg、B、MgB₂和MgB₄相。结合扫描电镜（SEM）分析、能谱（EDS）分析以及电子探针（EPMA）分析,自蔓延燃烧合成MgB₂分为以下几个阶段:①低温固相扩散过程;②预热阶段的Mg熔化过程;③燃烧阶段的液相反应过程;④燃烧完成阶段的产物冷却结晶过程;⑤保温阶段的成分均匀化过程。提出了自蔓延燃烧合成MgB₂反应遵循固相扩散—熔化—溶解—析出机制:即当燃烧温度较低时,燃烧前沿Mg粉仍呈固态,反应只能通过B粉的扩散来进行,与Mg反应形成MgB₂;当燃烧温度较高（至少高于Mg的熔点）时,燃烧前沿Mg粉熔化,B溶解于Mg里,形成Mg—B溶体,继而MgB₂从溶体中析出并长大。