在原位自生成技術(shù)中，自蔓延高溫合成法即SHS法（Self-Propagating High Temperature Synthesis）是前蘇聯(lián)科學家在研發(fā)Ti和B混合壓實塊燃燒時提出的，并先后獲得美、日、法、英等國的專利。其基本原理是將增強相組分與金屬粉末混勻，壓實，在真空或惰氣中預熱引燃，使組分之間發(fā)生放熱化學反應，釋放的熱引起相鄰組分繼續(xù)反應，甚至全部完成反應。反應生成物就是增強相，彌散于基體中，其大小可達亞微米級。常規(guī)SHS反應模式見下圖。
研究顯示，Ti與AIB2在約1280K即可進行反應，而它們的反應合成溫度則高達1473K。向Ti、AIB2預制塊中添加鋁粉可降低反應起始溫度，反應產(chǎn)物TiB2質(zhì)點的尺寸隨預制塊中鈦粉含量的增大而減小，有人采用SHS工藝制備出30%TiB2/AI復合材料，TiB2粒尺寸小于2μm，不過還有少量的針狀Al3Ti，材料的孔隙率也高達30%-40%，必須進行二次加工。中國科學家彭華新等采用擠壓鑄造（Squeeze-casting）-燃燒合成（combustion-synthesis）聯(lián)合法，利用TiO2與Al之間的反應，巧妙地制得Al2O3-Al3Ti-Al原位自生的復合材料，有高的抗彎強度（410MPa-490MPa）和彈性模量（156GPa-216GPa）。
形成自蔓延高溫合成的必要條件：一是組分之間的化學反應熱效應應達到167kJ/mol；二是反應過程的熱損失（對流、輻射、傳導）小于反應放熱的增加量，以確保反應的持續(xù)進行；三是有一種反應物在反應過程中能形成液態(tài)或氣態(tài)，以利擴散傳質(zhì)，加快反應速度。影響自蔓延合成的主要因素：預制試樣壓實度；原始組分顆粒大小，預熱溫度；預熱速度；稀釋劑。
與傳統(tǒng)的材料合成相比，自蔓延高溫合成有如下優(yōu)勢：工藝設(shè)備不復雜，工藝周期短，效率高；能耗低，物耗少；合成溫度高，有利于產(chǎn)物自純化，同時，升溫和降溫速度極快，可獲得非平衡結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，產(chǎn)物質(zhì)量高。該工藝的不足之處是：產(chǎn)物孔隙率高，需經(jīng)二次加工方可獲得最終產(chǎn)品；反應速度快，不易控制；產(chǎn)品中易出現(xiàn)缺陷集中和非平衡過渡相；不易制備合成物含量低的復合材料。
經(jīng)過近30年的發(fā)展，SHS工藝在理論上與實際生產(chǎn)方面都取得了非凡的成就，今后的研發(fā)方向主要為：深入與系統(tǒng)化發(fā)展結(jié)構(gòu)宏觀動力學理論，運用超級計算機開展不同條件下的SHS過程的數(shù)模研究，以預測SHS反應進程；SHS技術(shù)向自動化、智能化方向發(fā)展；SHS法同現(xiàn)代有關(guān)工程技術(shù)融為一體方向發(fā)展。
SHS工藝有著廣闊的發(fā)展前景：①研究開發(fā)SHS工藝與常規(guī)壓力加工工藝如擠壓、軋制、沖壓等相結(jié)合，融為一體，形成一種全新的“SHS－壓力加工”工藝，以實現(xiàn)材料合成與致密化相向而行，縮短工藝流程，節(jié)約生產(chǎn)成本與能源；②精準控制SHS法的各項參數(shù)，以控制材料的組織和孔隙率，是其最有發(fā)展前途的方向之一；③由于SHS工藝可以生產(chǎn)高純的高性能原料，致使單晶生長技術(shù)有廣闊的應用前景；④用SHS工藝可以較順利地制造功能梯度材料，因而具有很大的潛在應用價值。
