氧化锆陶瓷（ZrO₂）以其高硬度、低导热、高抗热冲击性和高温离子导电等特性,在传感器、电子封装、燃料电池等领域有广泛的应用。在应用中经常涉及到金属与氧化锆陶瓷的连接,两者之间的润湿是实现连接的前提。然而,氧化锆陶瓷与金属之间的物理化学性质差异极大,润湿往往非常困难。改善润湿性的传统方法包括向金属中添加活性元素和在氧化锆表面镀可润湿的金属层,但是这两种方法并不是在任何条件下都可行。因此,采用更可行、更有效的方法提高金属与氧化锆之间的润湿性是研究者们不断努力的目标。本文充分利用了氧化锆陶瓷的高温氧离子导电特性,创新性的应用电流耦合座滴装置,采用施加电流的方法实现了不含活性元素的金属（Al、Sn–Ag–Cu和Ag–Cu）与氧化锆陶瓷之间的润湿和连接。通过研究工艺参数、微观结构及力学性能建立起三者之间的内在联系。本文获得的主要研究成果如下:（1）发现了施加反向电流（即电流从ZrO₂流向金属）能够显著促进金属（Al、Sn–Ag–Cu、Ag–Cu）在ZrO₂上的润湿,揭示出电流作用下ZrO₂陶瓷发生电化学还原生成非计量比氧化锆ZrO₂-x和界面上形成Zr原子是促进润湿的主要机制。（2）阐明了施加反向电流能够促进固-液界面上含Zr金属间化合物的形成,并能够通过控制工艺参数控制其厚度。适当厚度的金属间化合物能够极大提高金属–ZrO₂陶瓷界面结合强度,从而提高钎焊接头的性能。但界面上金属间化合物的形成对润湿的改善作用有限。（3）揭示出电流极性、温度、电流强度和Zr O₂基板性质对Al/ZrO₂体系润湿的影响规律。施加正向电流（电流从金属流向ZrO₂）导致Al熔体氧化使体系不润湿。施加反向电流极大促进润湿。电流强度增加使非计量比氧化锆ZrO₂-x的形成速度加快,导致体系快速润湿。温度和ZrO₂基板稳定剂含量及种类会影响ZrO₂陶瓷自放氧量,放氧量增加时,Al的氧化膜增厚,增加了电流破除的难度,使体系润湿速率降低。（4）Al/Zr O₂润湿样品的界面结合强度受电流强度、通电时长、温度及ZrO₂基板稳定剂含量和种类的影响,界面上ZrAl3金属间化合物的厚度制约着界面连接强度。（5）以Sn–Ag–Cu/ZrO₂为例,揭示出电流作用下合金与ZrO₂的润湿规律及在连接Ni–ZrO₂中的作用机制。ZrO₂陶瓷低温导电性较差,电流作用下非计量比氧化锆Zr O₂-x的生成速率决定了合金在ZrO₂陶瓷上的铺展速率,因此提高电流强度和升高温度都能够促进体系润湿。施加反向电流,应用Sn–Ag–Cu钎料能够实现金属Ni与ZrO₂的钎接。钎缝中形成的Zr–Sn–Ni相是提高接头剪切强度的关键。（6）以Ag–Cu/ZrO₂为例,揭示出电流作用下不易氧化的合金与ZrO₂的润湿规律及在连接304 S–S与ZrO₂时的作用机制。施加正反两向电流都能够促进体系润湿,施加正向电流使O在界面富集,降低了界面能从而促进体系润湿,但界面上氧过多会导致合金与氧化锆陶瓷无法实现连接。施加反向电流,应用Ag–Cu钎料能够实现304 S–S与ZrO₂陶瓷的钎接。钎缝中形成的AgCu4Zr相提高了接头剪切强度。电流增大时,应用72Ag–28Cu钎料,接头断口均在Ag富集层;应用60Cu–40Ag钎料时,接头断口在304 S–S一侧。综上,本研究提出了一种实现金属与ZrO₂陶瓷润湿及连接的新方法,揭示出润湿调控机理、界面演变规律以及工艺因素–界面结构–接头性能之间的内在联系。研究结果不仅有助于丰富电流作用下界面润湿理论,而且可以为通电条件下材料服役行为的控制提供重要指导和参考。