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碳化硅陶瓷广泛应用于太空反射镜镜片,大尺寸碳化硅陶瓷复杂构件连接时存在残余应力问题。降低钎焊连接温度可在一定程度上缓解陶瓷钎焊件接头残余应力。Sn基钎料是目前较常用的低温钎料,而低熔点的纯Sn对于SiC而言是非活性钎料,本文考虑向Sn中掺杂入活性元素Al,探究其在低温下能否实现对SiC陶瓷的连接、界面结合特性及Al元素在界面中的作用。本文主要运用第一性原理研究SiC与金属钎料的界面结合。首先,探究Al基钎料与SiC界面的结合,在此基础上模拟计算Sn基钎料与SiC陶瓷界面结合,讨论Al元素的活化作用。最后,结合模拟计算的结果设计试验,实现SiC陶瓷的低温钎焊,并验证理论计算的可靠性,结果如下:Al/SiC界面的计算结果表明:顶位堆垛界面具有最大的分离功,是最稳定的界面构型;Al/SiC界面的结合是主要是界面上Al-C原子间的键合作用,Al-C原子间形成离子共价键,且分析知Al/SiC界面上会形成新的界面相Al4C3。Al-12Si/SiC界面的计算结果表明:顶位堆垛界面具有最大的分离功,最小的界面间距,是最稳定的构型。界面的结合主要是Al-C离子共价键和Si-C共价离子键的作用,界面上Al原子活性被抑制,Si原子的活性增加,Al-C原子间仍成键,但不致形成化合物Al4C3,Si-C键在该界面成键中处于优先和主要地位。Sn/SiC界面计算结果表明:C封端及Si封端界面,顶位界面均具有最大的分离功,是热力学上最稳定构型,C封端界面的分离功较相应堆垛方式下的Si封端界面的高。Sn/SiC界面的结合主要是界面上Sn-C原子间的相互作用,界面上Sn-C原子间形成的离子共价键在Sn/SiC界面结合成键中占主要地位。Sn-1.0Al/SiC界面计算结果表明:C终止面界面的分离功为-4.40J/m2,Si终止面界面的分离功为-3.30J/m2,两者较相应纯Sn/SiC界面的分离功均有所增加,Al元素是可以考虑的强化元素。界面的结合主要是主要是界面上C原子与Al原子间形成离子共价键（离子性较微弱）,键长为2.02?。界面上C与Sn原子间同样以金属共价键结合,但相比于界面上C-Al原子间的相互作用弱,键长大,界面上会存在Al原子的富集且不会形成Al4C3相。在模拟计算的基础上,用Sn、Sn-1.0Al钎料超声钎焊SiC陶瓷,试验结果表明:SnAl钎料能够在250℃实现对SiC陶瓷的钎焊,SiC/Sn-1.0Al/SiC强度能够达到30MPa,SiC/Sn-1.0Al/SiC接头强度高于SiC/Sn/SiC接头强度。透射电镜下观察Sn-1.0Al/SiC界面,发现界面存在Al元素的富集区,在该试验条件下以Al-O非晶层的形式存在,界面的结合主要是Al元素起主要作用。与模拟计算结果基本一致。