在陶瓷与金属的连接过程中，由于陶瓷与金属间的物理性质差异较大，易在接头中形成较大的残余应力，削弱接头的性能。本课题采用陶瓷表面原位生长晶须的方法来连接陶瓷自身和陶瓷/金属。当连接陶瓷自身时，通过在陶瓷表面与焊缝内部生长晶须实现陶瓷的连接；连接陶瓷与金属时，首先在陶瓷表面生长晶须，而后与金属进行钎焊连接。利用扫描电镜及能谱分析、X射线衍射分析、强度测试等方法，研究了不同工艺参数下生长晶须的形貌，以及直接利用晶须连接陶瓷和陶瓷表面晶须化后与金属钎焊接头的组织及性能的变化规律。利用B2O3和Al₂O₃为原料，分别以K₂SO₄，Fe₂O₃，MnO₂为助熔剂在Al₂O₃陶瓷表面原位生长了Al₁₈B₄O₃₃和Al₄B₂O₉晶须，晶须长度约为5-20μm，直径大约为1-2μm。随着保温时间的延长与煅烧温度的升高，晶须的长度先有所增加，而后基本保持不变。当利用K2SO4为助熔剂时，晶须的长度较长，可达15-20μm，生长方向大多与陶瓷表面夹角较小；以MnO₂为助熔剂时，晶须生长方向大多与陶瓷表面夹角较大。采用Al₂O₃+B₂O₃粉末中间层通过在焊缝内与陶瓷表面生长Al₄B₂O₉和Al₁₈B₄O₃₃晶须实现了Al₂O₃陶瓷自身的连接，连接采用多次热循环的加热方式，当接头所经历的热循环次数增加时，焊缝内的组织变化规律为：不致密的组织转变为晶须，然后转变为晶须+致密组织，最后转变为致密组织。而当连接温度增加时，接头组织的变化规律与接头所经历的热循环次数增加时的相类似。接头的最高强度可在800℃，经历4个热循环时达到，强度值为90.3MPa。采用AgCu钎料实现了表面生长晶须的Al₂O₃陶瓷与TC4钛合金的连接。从Al₂O₃陶瓷到TC4钛合金侧接头界面组织依次为：Al₂O₃陶瓷/Ti4（Al,Cu）₂O/Ag（s,s）+Ti4（Al,Cu）₂O+TiB₂+Al₂TiO₅/Ag（s,s）/Ti₃Cu₄/TiCu/Ti₂Cu/α-βTi/TC₄钛合金。随着连接温度与保温时间的增加，陶瓷侧的晶须与Ti元素的反应产物在该界面区域内所占比例均有所增加，接头的强度也随着连接温度与保温时间的增加而先增大后减小。当采用生长有不同晶须形貌的陶瓷进行连接时，接头强度随连接温度与保温时间变化的规律基本相同。以B₂O₃+K₂SO₄为原料进行陶瓷表面晶须化处理，钎焊温度为825℃，保温5min时接头达到最高强度（46MPa）。在陶瓷表面生长晶须后，晶须与活性元素Ti的反应产物会呈梯度分布，使得接头内的组织性能得以梯度过渡，提升了接头的最高连接强度。