Al2O3陶瓷与钛合金的连接结构件在可植入医疗器械领域具有广泛的应用前景。Al2O3陶瓷具有良好的耐磨性、耐腐蚀性、生物相容性及化学稳定性,是一种性能优异的生物陶瓷材料;现阶段国内可植入器件所采用的钛合金以纯钛和TC4为主,而纯钛植入体内后使用周期短、TC4中的钒元素具有一定的生物毒性。因此,本课题选用Al2O3陶瓷与不含毒性元素的新型医用钛合金Ti-13Nb-13Zr进行扩散焊研究,探究了接头的最优工艺参数,分析了不同参数对接头界面组织与力学性能的影响,建立了界面组织与力学性能之间的关系,并研究了最优接头与母材在不同模拟体液环境下的电化学腐蚀行为,旨在实现可长期使用的可植入陶瓷/钛合金结构件的有效连接。本课题通过扩散焊实现了Al2O3陶瓷与Ti-13Nb-13Zr合金的有效连接,典型接头界面组织为Al2O3陶瓷/Ti O2/Ti Al+Nb2O5+Al Nb2/Ti3Al层+针状Ti3Al+β-Ti（s,s）/Ti-13Nb-13Zr合金。在该连接体系中,Nb元素起到了关键作用,在Ti Al反应层中生成的Ti O2、Nb2O5和Al Nb2等颗粒相对接头起到弥散强化作用,并抑制了Ti-Al脆性层的生长,提高了接头的力学性能。连接温度的提高或保温时间的延长,将促进母材间的元素扩散和界面反应,使得界面中Ti3Al层和Ti Al层厚度增加、Ti Al层中Nb2O5和Al Nb2含量先增加后降低。此外,本课题揭示了接头组织随温度变化的演变过程,并分析了接头的界面反应层生长动力学规律。通过室温剪切试验阐明了工艺参数对接头力学性能的影响规律。连接温度、保温时间、压力三种因素对接头界面组织、力学性能以及结构件的宏观变形具有显著影响。接头抗剪强度随温度的提高或保温时间的延长均先增加后降低。当焊接工艺参数为1175℃/60min/3MPa时,获得最优接头,其抗剪强度为52.0MPa;当压力为1MPa时界面结合不佳;而压力大于5MPa时,接头的抗剪强度虽有提高但Ti-13Nb-13Zr合金变形严重,丧失应用价值,故最佳压力参数为3MPa。接头断裂路径有三种形式,最优接头的断裂路径类型为陶瓷断裂。通过电化学测试分析了最优接头和Ti-13Nb-13Zr母材在Ringer’s溶液和Hank’s平衡盐溶液中的耐腐蚀性。通过对比接头和Ti-13Nb-13Zr母材在相同和不同溶液中的开路电位、极化曲线和阻抗谱图,分析了二者在不同环境下的耐腐蚀性优劣。