近年来,电流作为材料加工和制备工艺中的一种有效辅助手段在钎焊、铸造以及粉末烧结等方面都获得了良好的效果。虽然如此,电流在这些领域的作用机制尚不清楚,由于上述生产过程中都伴随着低熔点金属(或合金)的熔化而形成液/固金属与金属界面,电流的施加可能会通过改变液/固界面之间的反应和传质行为,进而影响材料的加工过程与力学性能。因此本文以Cu/Sn/Cu和Cu/Sn57Bi/Cu液固反应偶为研究对象,分别阐述了温度、电流密度、通电时间以及电流极性等因素对界面微观结构的影响,同时揭示了通电条件下界面反应和传质过程及电流的作用机制。本论文的主要结论如下:(1)在较低电流密度(110 A/cm~2)下观察到了电迁移现象。在电迁移力的驱动下阴极端Cu原子向阳极端扩散并沉淀析出金属间化合物,并且随着通电时间的延长,两端产物层差异将越来越明显。而电流的焦耳热效应主要表现在两端界面温度的上升对基板溶解和界面结构的影响。(2)反应初始阶段,阴阳极两端溶解情况和界面产物的形成主要受界面反应的控制;当阴极端的界面产物层达到一定厚度后,阴极端Cu的溶解量接近于向阳极端Cu的扩散通量,电迁移的作用开始凸显;随着Cu原子不断从阴极端迁移至阳极端附近,熔体中将形成一个与电迁移力方向相反的化学势梯度,致使基板的溶解和阳极端界面产物的生长有所减缓。(3)Sn/Cu体系容易受到电迁移的影响,电迁移过程中阴极端IMC生长呈先增大后减小再增大趋势,阳极端产物层则随时间的延长而增厚,并且随着电流密度的提高,阳极端IMC生长将从受扩散控制转变为受界面反应控制。与Sn/Cu体系不同,Sn57Bi/Cu体系中电迁移引起的Cu原子扩散通量较小,两端界面产物层厚均随时间的延长而增加,而且两端界面产物差异较小。(4)计算得到110 A/cm~2条件下阴极端Cu在Sn熔体中的溶解激活能Q=28.25kJ/mol,低于不通电时的激活能Q=34.48 kJ/mol,这表明施加电流能够显著降低阴极端Cu的溶解激活能,从而促进Cu原子的溶解与扩散。同时也计算了510-660 K下Cu原子在Sn熔体中扩散的有效电荷和电迁移力,有效电荷范围在0.51-1.53之间,并且随温度升高而减小。