中国古代就对陶瓷技术有了很深的研究,这成就了中华民族辉煌的陶瓷文化。古代陶瓷主要应用于日常生活,而现代陶瓷材料因为具有电、磁、光、声、热等方面的特殊性能,应用范围更加广泛,其中以氧化铝陶瓷的性能比较优秀,实际应用更多。但是陶瓷比较脆不能够像金属那样通过局部塑性变形加以转移和释放应力所以在制造和加工零部件时常常很难形成结构复杂、并且形状特殊的零部件,局限了陶瓷的发展和应用。经历了近些年不断的发展越来越多的晶须、纳米线材料被引入到复合材料的制备中,发现通过晶须增强焊缝能够起到意想不到的良好效果,而在一定的高温条件下Al₂O₃与CuO和B₂O₃三者会发生化学反应生成Cu₂Al₆B₄O₁₇硼酸铜铝晶须。这是一种新型的晶须具有很高的强度可以起到增强增韧的作用并且耐酸耐碱性和抗氧化性能很好,是增强体材料的又一个重要的选择之一。本文采用Ag-Cu-B₂O₃体系作为钎料连接氧化铝陶瓷,在空气条件下希望以较低的成分得到力学性能高、耐酸耐碱性好并且非常可靠的连接接头。这样就能解决结构复杂、形状特殊的Al₂O₃陶瓷零部件的制造和加工问题。本论文研究能为Ag基复合材料空气反应钎焊Al₂O₃陶瓷提供一些实验依据,对今后实际拓展氧化铝陶瓷材料的具体应用有着一定的意义。实验发现Ag-10CuO-10B₂O₃钎料在947℃开始溶化、873℃开始凝固;热膨胀系数为18.3(10^-6/℃);Ag-10CuO钎料在1000℃保温60min的情况下剪切强度能达到55.3MPa。添加B₂O₃后焊缝中的反应层逐渐增厚,经过酸溶液腐蚀后发现随着B₂O₃含量的增加焊缝中开始生长Cu₂Al₆B₄O₁₇。Ag-10CuO-10B₂O₃为最优的钎料比例、剪切强度在1000℃保温60min的最优的工艺参数下能够达到86.7MPa,添加B₂O₃后接头的剪切强度有了明显增强。AgCu28-B₂O₃钎料在200℃到1000℃钎料总重量因为Cu被氧化而上升。但是相对于Ag-CuO系钎料依旧存在一定量的Cu未被氧化并有效的降低了钎料的熔点。在不填加B₂O₃时AgCu28连接Al₂O₃陶瓷效果并不理想产生了大量的孔洞因此强度非常低,而添加B₂O₃后能够明显改善钎料的连接效果AgCu28-20B₂O₃为最优钎料配比。最佳工艺参数出现在连接温度T=1050℃,保温时间t=1h时,此时Cu₂Al₆B₄O₁₇晶须直径约为3μm,长度约为30μm强化后剪切强度达到最大值70.9MPa,Cu₂Al₆B₄O₁₇晶须在1100℃以上开始分解为无定型状态的颗粒。晶须的强化效果主要分为两方面。一方面是因为晶须的生成增加了接触面积变相增加了连接面积;另一方面通过晶须的拔出效应、裂纹偏转和桥连效应增强了接头的力学性能。