氧化物陶瓷因其高硬度、耐高温、高耐磨等特性在现代工业中得到越来越多的应用。然而由于陶瓷加工困难常需将陶瓷进行连接,以进一步拓展其应用范围。在陶瓷钎焊中,金属对陶瓷的润湿起着重要作用,但是除了Al以外,其它金属都不能直接润湿陶瓷,不可避免地产生反应过渡层。在Al润湿或反应润湿各种氧化物陶瓷时,Al表面的氧化膜往往会阻碍Al和陶瓷的直接接触,进而影响两者的润湿性。Al表面Al₂O₃氧化膜的存在和难以去除是影响其作为陶瓷钎料的关键。本论文选择Al基薄膜作为钎料,通过高能量磁控溅射方法消除了Al表面氧化膜对Al/陶瓷体系润湿性的干扰,利用热力学和动力学条件控制Al/氧化物体系的界面反应,实现了Al对氧化物的润湿和无反应过渡层钎焊。针对Al与氧化物反应程度的不同将氧化物陶瓷分为三类,即与Al不反应的陶瓷（Al₂O₃、Zr O₂和Be O）,弱反应的陶瓷（Ti O₂和Ti O）,以及强反应的陶瓷（SiO₂及Gibbs自由能更高的各种氧化物陶瓷）。论文采用溅射Al薄膜作为钎料对这三类陶瓷中的Al₂O₃、Ti O₂和SiO₂进行了钎焊。论文的主要成果如下:1、对于与Al不反应的Al₂O₃陶瓷,本文基于高能量溅射Al粒子对Al₂O₃陶瓷撞击形成Al-O化学键的揭示,实现了Al薄膜钎料对Al₂O₃陶瓷的“润湿”,提出了一种不基于熔态金属润湿的陶瓷钎焊方法。溅射Al薄膜可克服Al熔液在钎焊温度下不润湿Al₂O₃的困难,实现对Al₂O₃的无反应过渡层直接钎焊。采用该方法获得的Al/Al₂O₃接头可达到115 MPa的剪切强度,而含1.6 at.%Cu铝合金固溶体钎料的接头强度还可提高到163 MPa,接头的剪切断裂都产生于接头的钎缝金属之中;进一步提高钎料的Cu含量至14.3 at.%后,接头将在钎缝与陶瓷的界面上产生Cu的偏聚,使得钎焊接头的断裂发生在钎缝与陶瓷的界面,剪切强度有所降低,为127 MPa。2、对于与Al弱反应的Ti O₂陶瓷,采用Al薄膜钎料实现了对Ti O₂的钎焊与界面反应控制;通过溅射薄膜消除Al₂O₃氧化膜干扰,采用Ni薄膜作为底层阻碍Al-O化学键的形成,利用升高温度实现了对Ti O₂的润湿与钎焊。结果表明,刚熔化的Al液不润湿Ti O₂,在720℃时Al液开始润湿Ti O₂。与润湿进程相对应,Al-Ni合金对Ti O₂钎焊接头的剪切强度从680℃未润湿态的64MPa,逐步提高至800℃的163MPa,接头的断裂方式也从界面逐步转移至金属钎缝之中。随着钎焊温度的进一步提高,Al熔液与Ti O₂的界面反应加剧,造成接头的界面反应层增厚,所生成的Ti溶入Al-Ni合金中形成Al₃Ti金属间化合物,这些化合物含量的逐步增加及与Al-Ni合金相的混合降低了钎缝的强度,900℃钎焊接头的剪切强度因断裂于钎缝而降低为85MPa。3、对于与Al强反应的SiO₂陶瓷,采用Al薄膜钎料的局部熔化方法实现对其的钎焊和界面反应控制。通过设计薄膜钎料结构和降低钎焊温度,研究了Al/SiO₂界面反应动力学条件,并最终实现对SiO₂的无反应过渡层局部熔化钎焊。结果表明,Al薄膜与SiO₂的界面反应在580℃时因Al-Si液相的形成而得以发展。虽然这一反应可在低于Al-Si共晶温度的560℃得到抑制,但此温度不能阻止熔化的Al-Cu合金液与SiO₂的反应。所生成低熔点Al-Si-Cu合金和Al₂O₃混合界面层的断裂使钎焊接头的剪切强度仅为32MPa。通过Al（7μm）/Cu（0.16μm）双层薄膜在560℃下的局部熔化实现了对SiO₂的无界面反应层钎焊,所得的钎缝具有三层结构,中间为局部熔化的Al-Cu亚共晶组织,两侧未熔化的Al薄膜抑制了界面反应层的形成,这样的接头具有高剪切强度,断裂发生在SiO₂基体中。