Ti₂AlC陶瓷是一种新型的导电陶瓷，其兼具金属和陶瓷的很多优良性能，有望在高温结构材料、电极材料、自润滑材料等方面得到广泛应用。然而，由于在Ti-Al-C三元体系高温相图中单一的Ti₂AlC相区狭窄，因此解决其连接问题显得尤为重要。为保证接头的导电性，本研究使用纯Ag和Ag-Cu合金作为钎料，钎焊连接Ti₂AlC陶瓷，探讨了钎焊温度、保温时间及Ag-Cu钎料中Cu含量对接头组织和性能的影响，得到最优化的钎焊工艺参数和钎料成分配比。然而，钎焊过程中，Ti₂AlC陶瓷与钎料中Ag和Cu的交互作用会引起母材结构的变化，进而影响其独特本征性能的发挥。因此，本文利用第一性原理计算的方法，研究了钎料中Ag和Cu元素对陶瓷结构稳定性的影响。第一性原理计算结果表明，随着Al空位数增加，Ti₂AlC的晶格参数沿a、b轴方向增大，c轴方向减小，晶体结构的稳定性下降；Ag原子和Cu原子均能够在Ti₂AlC中占位，并优先占据Al原子位置。Ag原子占位后Ti₂AlC晶格参数在a、b轴方向基本不变，c轴方向增大，弹性模量提高；Cu原子占位后Ti₂AlC在a、b、c轴方向均有不同程度的减小，弹性模量升高。Ag和Cu在Ti₂AlC中占位后均能够弱化其附近的Ti-Al键，其中Cu对Ti-Al键的弱化作用更明显，使Al空位形成能降低更多。此外，Ag和Cu固溶Al原子和在Ti₂AlC中占位的过程均能够为Al空位形成提供能量，使Al空位更容易形成。与固溶和占位过程相比，金属间化合物的形成对Ti₂AlC结构稳定性影响更大，其中生成Al₄Cu₉相会使Al空位形成能降低到1.9031eV。使用纯Ag钎焊Ti₂AlC陶瓷的接头可以分为三个区域：Ti₂AlC陶瓷、交互作用区和焊缝区。在交互作用区内钎料沿Ti₂AlC陶瓷晶界分布，在钎料/Ti₂AlC陶瓷界面处，Ti₂AlC固溶Ag形成Ti₂Al_1-xC[Ag]，Ag固溶Al和Ti形成Ag基固溶体，在二者界面处生成Ag₃[Ti,Al]有序固溶体。随着钎焊温度提高，接头剪切强度和电导率均呈现先增大后减小的趋势。高温下Ag钎料的挥发以及Ag钎料与Ti₂AlC陶瓷母材间较弱的交互作用是影响使用Ag钎焊Ti₂AlC陶瓷接头性能的主要因素。使用Ag-Cu钎料钎焊Ti₂AlC陶瓷的接头界面结合良好，没有微观的孔洞和裂纹存在。随着钎料中Cu含量增加，接头焊缝区宽度减小，交互作用区宽度增大，交互作用区内被钎料剥离下的Ti₂AlC陶瓷晶粒逐渐增多。当Cu含量达到15wt.%时，接头内开始出现灰色Al₄Cu₉相。随Cu含量的增加，接头电导率基本维持不变，接头的剪切强度呈现先增加后减小的趋势。随着钎焊温度升高，保温时间延长，焊缝宽度逐渐减小，交互作用区宽度增大，接头内Al₄Cu₉相增多。接头的剪切强度随钎焊温度和保温时间的增加均呈现先增后减的趋势。在本研究范围内，使用Ag/Ag-Cu钎料连接Ti₂AlC陶瓷的最佳工艺参数为：钎焊温度为900℃保温10min，当钎料成分为Ag72Cu28时，接头的剪切强度达到目前获得的最高值168.1MPa，达到母材剪切强度的93%。实验结果中接头交互作用区内Ti₂AlC晶格参数的变化验证了Ag和Cu在Ti₂AlC中的占位行为，而由于Cu在Ti₂AlC中的溶解热更负，因此其占位倾向更大，同时Cu在Ti₂AlC中迁移时具有更低的扩散激活能。因此，实验中得到与钎料交互作用的Ti₂AlC陶瓷中Cu含量较高，且Cu的扩散深度较大。Al₄Cu₉相与Al和Cu单质均属于立方晶系，其在形成过程中晶体结构变化较小，在各种Cu-Al金属间化合物中，Al₄Cu₉具有最低的形成能和结合能，其最容易形成且结构最稳定。因此，在使用Ag-Cu钎料钎焊Ti₂AlC陶瓷得到的接头中只有Al₄Cu₉，而未发现其它金属间化合物。