微重力环境改变自蔓延高温合成(SHS)过程的传热传质、熔化和凝固等行为，使该环境下的SHS技术可以合成出常规SHS难以合成的材料，且产物具有符合化学当量比、高纯、高孔隙和梯度等特征。本文作者所在课题组近年来提出梯度强磁场模拟微重力环境下的SHS技术，适合微重力环境自蔓延的研究和小批量生产，克服以往的微重力手段要么时间短，要么成本高等不便。本文主要开展梯度强磁模拟微重力环境下SHS过程的传热传质等基础性研究。主要的研究内容和结果有： 通过分析微重力的本质和实现手段，将“微重力”的主要特征总结为：物体内部任何质点间的由质量引起的支持力消失或减弱到微小的程度。把现有的微重力和微重力效应的实现手段归类为三种：①基于运动相对性原理的微重力环境；②基于重力平衡的微重力“模拟”环境；③基于重力变化时间小于生物体重力响应时间的微重力“生物学效应”模拟手段。有助于正确认识和利用微重力，有助于澄清一些混淆概念。 测量和计算出具备模拟微重力能力的超导强磁体的基本性能，得出进行自蔓延合成材料实验时，在悬浮位置，反应舱中间10mm高度范围，TiC的重力水平在-0.1g～0.1g的范围内。 设计和研制出用于磁场环境SHS研究的强磁体，采用可旋转的永磁铁和通电线圈产生的磁场叠加，使实验区域产生强度连续可变的磁场(0～1T)，该磁体克服了以往同等强度磁体耗电大、成本高和使用不便等弊端。该磁体也可以应用于磁场环境下的其他科学实验。 初步建立梯度磁场模拟微重力环境下自蔓延合成材料过程的传热传质模型。理论分析和验证了自蔓延反应粉末处于梯度强磁场中，会受到磁场力的作用，而发生重新的分布，为在该环境下自蔓延制备梯度材料奠定基础。