Al₂O₃陶瓷具有较高的强度、硬度、优异的耐高温性能和良好的电绝缘性能,是电子、航空、核能和汽车等领域最具前景的结构材料。然而Al₂O₃陶瓷硬而脆,难于加工成复杂大型的零件,实现Al₂O₃陶瓷与金属的可靠连接可以实现优势互补扩展Al₂O₃陶瓷的应用范围。本文采用反应空气钎焊法分别以Ag-CuO和Ag-CuO+ZrO₂体系为钎料,在空气气氛中实现了Al₂O₃陶瓷与310S不锈钢的可靠连接,研究了钎料对母材的润湿性及润湿机理,分析了钎焊工艺参数及ZrO₂陶瓷颗粒的添加量对Al₂O₃/310S接头界面组织、力学性能和断裂形貌的影响。本文采用Ag-xmol%CuO（x=0、2、4、6、8、12）系钎料在1050℃/20min时分别对310S不锈钢和Al₂O₃陶瓷进行润湿性试验,结果表明310S不锈钢在升温过程形成的MnCr₂O₄、Cr₂O₃复合氧化物保护膜阻碍了液态纯Ag对310S不锈钢的润湿,CuO与不锈钢表面氧化物反应层发生固态加成反应,形成的新界面层能够被钎料润湿。随着CuO含量的增加润湿界面反应层增厚润湿角降低,界面反应层主要为含有CuCrMnO₄、CuCr₂O₄、CuFe₂O₄、NiFe₂O₄以及少量Fe₂O₃的复合氧化物反应层。对Al₂O₃陶瓷的润湿实验表明,由于液态纯Ag在空气中具有较高的含氧量和较强的侵蚀作用使其能够润湿Al₂O₃陶瓷,加入CuO后,CuO与Al₂O₃陶瓷反应生成了CuAl₂O₄降低了固液界面自由能进一步促进了钎料对陶瓷的润湿。随着CuO加入量的增加,润湿界面反应层逐渐增厚润湿角降低,超过6.6mol%CuO时由于界面反应层对元素扩散的阻碍作用使反应层厚度不再增加,润湿角也趋于稳定。采用Ag-xmol%CuO（x=2、4、6、8、12）系钎料对Al₂O₃陶瓷与310S不锈钢进行反应空气钎焊连接,结果表明接头界面主要分为三层结构:邻近310S不锈钢的复合氧化物反应层,成分与润湿界面反应层相同;中间含有氧化物颗粒的Ag基固溶体层;邻近Al₂O₃陶瓷侧的复合氧化物反应层包括Fe（Al,Cr）₂O₄、MnAl₂O₄、CuFe₂O₄、CuCr₂O₄、NiFe₂O₄和少量的CuAl₂O₄和FeO。钎焊工艺参数中CuO含量、钎焊温度和保温时间对接头界面组织和力学性能影响显著,当CuO含量为4mol%,钎焊温度为1050℃保温15min时得到的接头剪切强度最高为44Mpa。接头的断裂类型与界面反应层厚度有关,断裂形式为不同比例的韧性断裂与脆性断裂组合。为了降低接头处的残余应力,进一步提高接头的强度,采用Ag-4mol%CuO+Ywt%ZrO₂（Y=2、4、8、12）系复合钎料在最优工艺参数下对Al₂O₃陶瓷和310S不锈钢进行连接。结果表明ZrO₂陶瓷颗粒的加入不但能够对钎缝起到弥散强化的作用而且能降低接头残余应力提高接头的剪切强度,当加入4wt%ZrO₂时接头的剪切强度最高为53Mpa,断裂路径主要为沿中间Ag基固溶体层断裂。