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摘要：氧化铝陶瓷是世界上生产最多,应用最广的陶瓷,氧化铝陶瓷与无氧铜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无氧铜的可靠连接意义重大。本实验研究不同成分的Cu-Ti系活性钎料,成功替代Ag基活性钎料,实现了氧化铝陶瓷与无氧铜的连接。采用金相显微镜对不同活性钎料连接A12O3/Cu的接头反应层厚度进行测量；采用SEM、EDS对不同活性钎料连接A12O3/Cu的接头反应层进行微观分析、成分分析,研究了Ti的含量以及钎焊工艺对Al203陶瓷的润湿性以及对A12O3/Cu接头强度的影响,并探讨了不同微量元素的添加对接头抗剪强度的影响。通过对比不同成分的活性钎料对Al203陶瓷的润湿性及A12O3/Cu的焊接性能,得出以下结果：(l)研究Cu-Ti系活性钎料对Al203陶瓷的润湿性发现,钎料中的Ti含量是影响钎料能否润湿Al203陶瓷的关键原因,当Ti含量低于20%时,钎料完全不能润湿Al203陶瓷。随着Ti含量提高,钎料在Al203陶瓷表面的润湿角减小。随着保温时间的延长,其铺展面积也缓慢增大,反应层厚度增大,而且反应层组织由疏松变为致密。(2)用Cu67Sn10Ti23活性钎料润湿Al203陶瓷时,钎料在Al203陶瓷表面发生前驱膜现象,这说明其润湿性极好。用Cu-Sn-Ti钎料钎焊A12O3/Cu时,随着钎焊温度的提高和保温时间的延长,其抗剪强度有所增加,但是其抗剪强度还是较低,对反应层进行分析,发现钎料中的Sn元素在反应过程中发生了元素的偏聚,替代Cu原子,与Ti元素生成了大量的Sn-Ti化合物。(3)在Cu67Sn10Ti23活性钎料中加入微量的Ni元素,在900℃的钎焊温度条件下,能够有效的提高A12O3/Cu接头的抗剪强度,当Ni元素达到4%时,其抗剪强度达到最大值95.42MPa,反应层中生成了一些含Ni的相,这些相的存在是随着Ni元素含量提高而生成的,分析认为这些相有利于强度的提高。(4)在Cu63Sn10Ti23Ni4钎料中添加微量B元素,当B元素低于0.2%时,在钎焊A12O3/Cu过程中,钎料不发生飞溅,当B含量高于0.3%后,飞溅现象很明显。在Cu62.8Sn10Ti23Ni4B0.2的钎料中添加微量的Al元素,当Al含量为0.2%时,其接头强度达到132.43MPa,但是当Al含量达到0.5%时,Al2O3/Cu接头全部虚焊。