换热器被广泛应用于石油、化工、电力、冶金等行业中,是重要的工业设备。SiC陶瓷具有优良的力学性能和优良的耐腐蚀性,并且其热导率远高于其他换热器可选材料,是新一代换热器的替代材料。但由于SiC陶瓷的固有脆性和低冲击韧性,其难以加工成大型复杂构件。因此,SiC陶瓷的连接也就成为了扩展其应用亟待解决的问题。向Sn中加入活性元素可以实现SiC陶瓷的连接,但是Sn的低熔点难以满足接头的高温服役需求。金属间化合物具有优良的高温性能,但是其本征脆性限制了金属间化合物材料的应用。金属-金属间化合物叠层复合材料（Metal-Intermetallic-Laminated composite）是一种模仿贝壳结构的复合材料,利用金属材料的优良塑性弥补了金属间化合物的韧性不足。针对碳化硅陶瓷钎焊接头在高温、高压、强腐蚀的极端环境下的服役需求,本课题从叠层复合材料的制备原理出发,以Ni箔为中间层通过间接钎焊的方法获得叠层结构的钎缝并实现碳化硅陶瓷的连接。针对Sn不能润湿碳化硅陶瓷的问题,首先对Sn-Zr在碳化硅陶瓷表面的润湿性进行了研究。分别研究了温度和Zr元素含量对Sn-Zr合金在碳化硅表面润湿铺展行为以及界面反应产物的影响,并通过对其润湿体系中界面热力学和铺展动力学的分析,得出其润湿机制。在润湿试验的基础上,进一步探究了SiC陶瓷表面Sn-Zr合金金属化的工艺参数,制备了Sn-Zr金属化的SiC陶瓷。在Sn-Zr金属化SiC的基础上,研究了工艺参数对钎焊接头组织和性能的影响。钎焊温度影响了SiC与Ni的反应进而影响了接头的组织和性能,随着温度的升高,Ni和SiC反应生成的分解层逐渐变厚。当温度高于800°C时,钎焊接头均因为SiC的分解而无法实现有效连接,断裂类型为脆性断裂。当温度为800°C时,Ni不会分解SiC,可以实现SiC的有效连接,接头剪切强度为42MPa。保温时间的延长会使接头中残余的Sn的量逐渐变少,并且当保温时间过长时钎缝中出现因液相减少而产生的收缩孔洞。接头的剪切强度随着保温时间的延长先增大后减小,断裂位置均在钎缝中,断裂类型由韧性断裂转为韧-脆混合断裂。通过改变温度、改变Ni箔厚度进而改变钎缝中Ni的含量的方式,研究了Ni对SiC界面的作用机制及其对接头力学性能的影响。Ni对SiC界面有强烈的分解作用,分解作用的剧烈程度主要受钎焊温度的影响,钎焊温度越高,Ni对SiC的分解作用越强。Ni与SiC的分解层会降低接头强度,而钎缝中的Ni-Sn-Zr三元化合物和Ni基固溶体能够提升接头强度,二者共同影响接头的力学性能。此外,通过有限元模拟的方法,阐明了Ni箔对于缓解残余应力,提升接头强度的原因。Ni箔通过将原本集中于IMC层上的应力转移至SiC陶瓷内部,使钎缝区域的应力水平大大降低,进而缓解了界面处的应力集中。