陶瓷材料自身及其与金属之间的连接对于扩大其各自的应用范围,满足实际需要具有重要意义。理想情况下,材料应该在较低的温度下快速连接,并且连接的样品具有一定的可靠性。然而,传统的温度场辅助连接方法连接温度高,并且连接时间长,而现有的电场辅助下的连接方法因为所施加的电场较低,因此其对于降低连接温度,缩短连接时间的效果不明显。本文在总结传统的电场辅助连接的基础上,采用临界电场辅助的方法成功实现了氧化物陶瓷与陶瓷以及陶瓷与金属之间的低温快速连接。（1）采用大于临界值的电流密度（100mA/mm~2）,在600-900℃实现了3mol%氧化钇稳定的氧化锆（3YSZ）陶瓷在1s之内的快速连接。通过对连接过程中的主要参数（电流、时间、炉温）进行优化,得到了与基体材料弯曲强度（638±21MPa）基本一致的连接样品强度,此时弯曲破坏发生在材料内部,而非连接面上。其中电流的作用一方面是促进连接面之间的快速物质传输以形成致密的接头,同时也会在材料中产生大量缺陷而使材料自身的强度降低。电场持续时间越长,材料自身强度降低越严重,因此电流和时间都存在一个最优值。炉温的作用一方面是促进连接面之间的快速物质传输,另一方面是促进材料中缺陷的弥合。因此,炉温越高,连接样品强度越高。快速连接的机理是材料在电场作用下发生快速塑性形变以使连接面达到良好接触,在此基础上通过连接面之间的快速物质传输实现材料之间的连接。（2）采用大电压（小电流）在1000-1200℃实现了电阻率较高的氧化铝（Al2O3）陶瓷之间的快速连接。当所施加的电场较小,样品未被击穿时,连接类似于传统的低电场辅助连接,连接的样品强度较低;当电场强度增加到临界值以上使样品击穿时,接头强度显著升高。由于电流在样品中分布的不均匀,增加电流对增大连接面积没有显著影响,因此连接强度随电流的变化不明显。此外,炉温越高或连接时间越长时,连接样品强度也显著提高。拉伸实验显示Al2O3陶瓷在连接条件下没有明显的塑性形变,因此,快速连接的机理是连接面间快速物质传输的结果。（3）采用3YSZ-Al2O3复相陶瓷（ZA）作为中间层,实现了3YSZ和Al2O3之间的异质连接。其中3YSZ-ZA和ZA-Al2O3界面剪切强度均随着炉温的升高而升高;然而,在一定范围内,3YSZ-ZA和ZA-Al2O3界面强度均随着电流的增加和连接时间的延长而升高,然后趋于稳定。由于3YSZ中物质传输的速率大于Al2O3中物质传输的速率,因此当连接条件相同时,3YSZ-ZA界面强度大于ZA-Al2O3界面强度。随着ZA中Al2O3含量的增加,ZA-Al2O3界面强度逐渐提高,而3YSZ-ZA界面强度则逐渐降低。这种采用复相陶瓷来进行异质陶瓷连接的机理是3YSZ和Al2O3分别与ZA中的相同成分之间进行连接。（4）对于3YSZ和Ni合金（简记为Ni）之间的连接,当电场方向从3YSZ到Ni时,连接样品的剪切强度与所施加的电流密度之间存在一个临界值（80～90 mA/mm~2）。当电流密度小于临界值时,连接样品强度随着电流密度的增加而缓慢升高,且剪切破坏发生在3YSZ与Ni之间的界面上;当电流密度大于临界值时,样品强度显著升高,且剪切破坏发生在3YSZ一侧。另外,随着连接时间的延长,连接样品强度显著降低。此时剪切破坏发生在3YSZ陶瓷一侧,从1s时的穿晶与沿晶断裂混合模式逐渐变为1min时的完全沿晶断裂,当连接时间延长至15min时在3YSZ中产生了大量的气孔。当电流密度和时间保持不变时,样品强度在炉温800℃时达到最大值。当炉温低于800℃时,样品强度随着炉温的升高而升高;而当炉温高于800℃时,此时再升高炉温,样品强度反而开始降低。经过优化以后的最大连接强度为133±21MPa。低温快速连接机理是3YSZ陶瓷在临界电场作用下产生大量氧空位,氧空位在电场作用下从正极扩散到3YSZ和Ni之间的界面上。Ni中的元素以氧空位聚集所形成的缺陷为通道迅速扩散到3YSZ中,并且填充其中的缺陷来进行3YSZ与Ni之间的快速连接。对于已连接的试样,当对试样施加一定反向电场时,可以实现样品之间的脱连接。当连接时的电场方向从Ni到3YSZ时则不能实现二者之间的连接。（5）对于3YSZ和Ti合金（简记为Ti）之间的连接,当电场方向从3YSZ到Ti时,连接的机理与3YSZ和Ni之间的连接相似。此时得到的优化条件为温度700℃、电流密度70 mA/mm~2、连接时间30s,优化以后的连接样品强度为67±9MPa。通过施加反向电场可以实现3YSZ与Ti之间的脱连接。当连接时Ti接电源正极而3YSZ接负极时,二者在电场作用下在界面上发生反应生成Ti的氧化物陶瓷Ti5O9实现连接。此时连接的样品强度为13±2.3MPa。对于已连接的样品,不能通过施加反向电场来实现材料之间的脱连接。