金属封装陶瓷复合装甲充分发挥了陶瓷和金属的抗弹优势,具有广泛的应用前景,然而金属封装陶瓷复合装甲是涉及多种材料封接的系统性问题,本文针对目前陶瓷-金属复合装甲制备技术的缺点和局限性,采用烧结封接和加压钎焊、扩散焊的方式,进行Al₂O₃陶瓷-6061铝合金-304不锈钢复合结构封接工艺研究。采用6061铝合金直接烧结封接Al₂O₃陶瓷,在研究工艺下均得到紧密接头,封接接头抗剪切强度随着烧结温度的提高和保温时间的延长而增大,最大可达9.5MPa,接头区域部分面积断裂于陶瓷。采用化学镀镍工艺对Al₂O₃陶瓷进行表面预金属化,在Al₂O₃陶瓷表面得到致密均匀的Ni-P镀镍层。6061铝合金烧结封接镀镍Al₂O₃陶瓷接头中Al与Ni原子发生扩散生成Ni-Al金属间化合物。接头界面结构为:6061铝合金/Al₃Ni/Al₃Ni₂/化学镀镍层/Al₂O₃陶瓷,封接接头强度值显著提高,最高可达15.4MPa,接头断裂于Ni-Al扩散反应区。分别以硼酸和硼酸+氯化钾为生长原料在Al₂O₃陶瓷表面生长出致密分布的Al₁₈B₄O₃₃晶须,并用S-L-S理论解释硼酸铝晶须的生长机制。采用6061铝合金烧结封接表面生长晶须的Al₂O₃陶瓷接头中晶须分布在陶瓷和铝合金之间,封接接头强度值相比于封接表面未生长晶须陶瓷的强度值显著降低。铝合金侧接头断口微观下存在球状铝合金球楔入在晶须之间,铝合金在晶须表面的润湿性比较差。提出了一种工艺简单、效率更高的复合结构制备方法。直接扩散连接6061铝合金和304不锈钢接头中Fe、Al两种原子相互扩散,并生成不同类型的Fe-Al金属间化合物,接头断于扩散反应层。添加Ag中间层扩散连接6061铝合金/304不锈钢接头结构中存在Fe-Al扩散反应层和Ag-Al共晶层。中间层的存在延缓了Fe-Al金属间化合物的生成,接头最大抗剪切强度为31.2MPa。采用Al-Si-Mg钎料钎焊6061铝合金/Al₂O₃陶瓷接头由Al-Si共晶组成,接头强度值随着焊接温度的升高和保温时间的延长而增大。钎焊6061铝合金/镀镍Al₂O₃陶瓷接头由Al-Ni金属间化合物和Al-Si共晶组织组成,随着温度的升高和保温时间的延长,液态铝硅共晶对化学镀镍层溶蚀严重,接头抗剪切强度逐渐降低。