Cf/SiC复合材料具有耐高温、耐磨、抗氧化和低密度等诸多的优点，是一种新型的陶瓷基热结构复合材料。它可以代替高温合金应用于火箭发动机燃烧室，既能提高燃烧室的工作温度，又可大幅降低发动机的重量，从而提高火箭发动机的推重比。在火箭发动机实际制备应用中，Cf/SiC复合材料制备的燃烧室需要与金属Nb制造的连接环和Cf/SiC复合材料制备的喷嘴扩张器进行可靠连接。本课题以实现Cf/SiC复合材料自身及其和金属Nb的可靠连接为出发点，设计制备一种合适的高温钎料，使用此钎料钎焊连接Cf/SiC复合材料和金属Nb以及Cf/SiC复合材料自身，分析接头微观组织及构成并探索最优钎料成分及厚度和最佳的钎焊工艺参数。在此基础上使用有限元模拟软件分析接头性能的影响因素。　　通过Abaqus有限元分析软件研究钎料的屈服强度、热膨胀系数和弹性模量对接头冷却后残余应力的影响。研究表明钎料的屈服强度越低、热膨胀系数越低，得到的接头冷却后残余应力越小；而钎料弹性模量则只在钎料不发生塑性变形时起作用。根据钎料设计的有限元模拟结果和接头服役温度，设计并制备了TiCoNb系高温钎料，并对钎料合金的组织和热物理性能进行研究。结果发现Ti35Co35Nb30合金组织为TiCo和Nb(s,s)的共晶体，其开始熔化温度为1260℃，室温到 1000℃的热膨胀系数在 8-11×10-6℃-1之间变化，屈服强度为 275MPa，断裂强度高达600MPa。使用此钎料与TiCo共晶钎料和Ag-Cu-Ti钎料分别钎焊连接 Cf/SiC 复合材料和金属 Nb，得到的接头剪切强度分别为 178MPa、72MPa和112MPa。　　使用Ti-Co-Nb钎料钎焊Cf/SiC复合材料和金属Nb时，钎料中Nb含量的变化对接头组织和性能影响不大，钎料厚度显著影响接头焊缝宽度和力学性能，当钎料厚度达到550μm时，接头性能最好。使用 550μm 厚 Ti42.5Co42.5Nb15钎料时，随着钎焊温度的升高和保温时间的延长，钎料与 Cf/SiC 复合材料母材反应加剧，界面反应层增厚，CoNb4Si脆性相增加，焊缝宽度逐渐减小，接头剪切强度先升高后降低。在1320℃保温10min时获得最佳接头性能，剪切强度达到187MPa。Cf/SiC-Nb 钎焊接头的典型界面结构为：Cf/SiC 复合材料/(Ti,Nb)C/(Ti,Nb)2Co/TiCo+Nb(s,s)+CoNb4Si/Nb。对Cf/SiC复合材料和Nb-1Zr合金接头进行高温性能测试，在800℃和1000℃高温下接头抗剪强度分别达到202MPa和124MPa。经过连续20次热震试验（800℃保温5min而后快速水淬）后接头剪切强度仍保持在150MPa以上。　　采用Ti35Co35Nb30钎料钎焊Cf/SiC复合材料时，接头力学性能随着钎料厚度的增加先提高后降低，钎料最佳厚度为 800μm ，此时获得接头剪切强度为34.4MPa。对接头微观组织进行分析发现焊缝中间层组织主要为大块的TiCo 金属间化合物，另有少量的CoNb4Si化合物、(Ti,Nb)2Co化合物和TiCo与Nb(s,s)的共晶体。为改善接头组织，采用TiCoNb+Nb箔钎料对Cf/SiC复合材料进行连接。随着钎焊温度的升高和保温时间的延长，焊缝中Nb箔逐渐减薄并消失，TiCo和Nb(s,s)的共晶体组织和CoNb4Si化合物逐渐增多，大块的TiCo金属间化合物逐渐消失。当钎焊温度为 1300℃，保温时间为 15min 时接头组织与 Cf/SiC–Nb接头组织类似，接头剪切强度达到66MPa。　　通过Abaqus有限元分析软件建立Cf/SiC-Nb和Cf/SiC-Cf/SiC接头的有限元模型，模拟钎焊接头冷却过程和压缩剪切性能测试过程。研究表明冷却和压剪两步模拟后应力主要集中在 Cf/SiC 复合材料底部近焊缝的棱角处。对比不同钎焊接头组织、接头结构和接头母材体系的模拟结果，发现钎焊接头界面反应层厚度增加、钎料层厚度增加、接头组织塑性增加均有利于接头残余应力的降低，提高接头性能；验证了接头外部钎角结构和内部钉扎结构的存在有利于提高接头性能的试验结果；揭示了Cf/SiC-Nb接头强度高于Cf/SiC-Cf/SiC接头的原理。