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氧化铝陶瓷是世界上生产最多,应用最广的陶瓷。氧化铝陶瓷与可伐合金等金属的连接件广泛应用于真空电子器件中,因此实现氧化铝陶瓷与金属的可靠连接意义重大。本文针对真空电子器件中Al2O3陶瓷与金属活性钎焊用活性钎料产业化的迫切要求,研究制备铜基活性粉末和薄带状Cu63 Sn 10Ti23Ni4钎料,替代采用高银钎料的间接钎焊,成功实现了Al2O3陶瓷与多种金属(Cr12钢、Kovar合金、镀镍SPCE钢)的直接钎焊；采用XRD.SEM.EDS对Al2O3/钎料及Al2O3/金属钎焊接头进行微观观察、成分分析,初步探讨了Al2O3陶瓷与钎料界面反应机理和钎焊工艺对A12O3陶瓷的润湿性以及A12O3/Cr12钢接头强度的影响；并在最佳钎焊工艺下(920℃×10min)钎焊A12O3/Kovar合金和Al2O3/镀镍SPCE钢,测试了接头的剪切强度,且对A12O3/Kovar合金接头断裂方式进行了探讨；采用数值模拟方法模拟了Al2O3/镀镍SPCE钢焊接接头残余应力,并探讨了缓解残余应力的方法。得出以下结果：(1)用Cu-Sn-Ti-Ni活性钎料润湿Al2O3陶瓷时,钎料在Al2O3陶瓷表面发生前驱膜现象,这说明其润湿性极好。钎焊焊接温度的提高和保温时间的延长有利于Cu-Sn-Ti-Ni钎料在Al2O3陶瓷表面的铺展,在钎焊温度920℃,保温时间10min时,其铺展面积为1.62cm2,钎料/A12O3陶瓷有厚约12μm反应界面层,该反应层富集大量元素Ti,通过EDS和XRD分析可能为Cu2Ti4O。(2)Al2O3陶瓷/Cu-Sn-Ti-Ni/Cr12钢焊接效果良好；钎焊过程中,钢母材中的Fe元素向钎料层中扩散,钎料中的Ti元素向两侧母材扩散并聚集。钎焊接头界面产物主要为：钎料层陶瓷侧的Cu-Fe-Ti,钎料层中部的(Cu,Sn)固溶体和分布其中的CuxTiy和TixCy,以及钎料层钢母材侧TiFe2和TiC。当钎焊温度为920℃、保温时间为10min时,接头抗剪强度最高,为118MPa。(3)920℃×1 Omin工艺条件下,采用Cu-Sn-Ti-Ni活性钎料实现了Al2O3陶瓷与可伐合金的真空活性焊接,钎料与两侧母材润湿良好并形成良好的冶金界面结合,最大抗剪强度Rτ=102.86MPa.A1203陶瓷/Cu-Sn-Ti-Ni/Kovar接头的Al2O3陶瓷界面上生成了厚度大约为1μm的连续富Ti反应层,XRD分析表明生成了新相Cu3TiO4,A1Ti,说明Al2O3陶瓷与活性焊料之间发生了化学键合；钎料层中主要含有Cu(s,s)和由NiTi和TiFe2金属间化合物形成的Fe、Ni、Ti复杂相。剪切试样断面的能谱分析可知,断裂主要发生在Al2O3陶瓷与活性焊料之间的界面上。(4) Cu-Sn-Ti-Ni钎料对氧化铝陶瓷与镀镍SPCE钢直接焊接不成功,通过加入Cu中间应力缓冲层,成功钎焊氧化铝陶瓷与镀镍SPCE钢。当添加铜的厚度为0.3mm时,接头剪切强度达129MP。通过对Al2O3陶瓷/镀镍SPCE钢焊接接头残余应力数值模拟发现,接头陶瓷侧为拉应力,金属侧为压应力；不添加中间层时,接头中的轴向应力在陶瓷侧最大达108MPa,当添加0.3mm的铜中间应力缓冲层时,接头陶瓷侧的应力明显减少。