Al2O3陶瓷是一种在机械领域、航空领域、电子领域、精密仪器领域被广泛使用材料,但其加工困难,在大尺寸结构、复杂结构条件下使用受到限制,常常需要将其与其他材料焊接起来。高熵材料具有优异的力学性能、物理性能和化学性能,拥有广阔的应用前景。针对目前常用的钎焊Al2O3陶瓷的钎料为普通氧化物玻璃钎料的情况,本课题将高熵材料的概念和玻璃钎料相结合,制备了SiO2-Al2O3-Bi2O3-B2O3-CaO高熵氧化物玻璃钎料,研究了高熵玻璃钎料的热物理性质和其在Al2O3陶瓷上的润湿行为,并采用高熵玻璃钎料成功实现了对Al2O3陶瓷和铁素体不锈钢的连接,研究了工艺参数对接头组织和力学性能的影响规律。本课题对制备的SiO2-Al2O3-Bi2O3-B2O3-CaO高熵玻璃钎料相关性质进行了表征,通过XRD测试证明制备的玻璃钎料的衍射峰为非晶态,具有良好的玻璃化能力,通过DSC测试判断高熵玻璃钎料的玻璃化转变温度为530℃,软化温度为650℃,在室温到900℃的加热范围内没有明显放热峰,表明其析晶困难。研究了高熵玻璃钎料在Al2O3陶瓷上的润湿行为。在700～880℃范围内,钎料的润湿角随着温度的升高降低,铺展半径随着温度的升高增加。在试验温度为700、760℃时,钎料在母材上的润湿为非反应性润湿,三相线处没有产物形成,润湿动力学模型属于惰性体系。在温度为820、880℃时,润湿为反应润湿,三相线处分别生成莫来石、钙长石,润湿动力学模型属于非惰性体系,最终在温度为880℃时润湿角和铺展半径分别为6°和7mm。使用高熵玻璃钎料对Al2O3陶瓷之间进行了连接,研究了不同的工艺参数对接头组织和力学性能的影响。试验温度为700、750℃时,接头中没有产物形成,钎料内部存在气孔以及微裂纹现象,Al2O3陶瓷和玻璃钎料之间以元素扩散和钎料向母材渗透的方式结合,接头剪切强度仅为27.82 MPa。当试验温度为800、850℃时,接头组织发生变化,一方面温度升高有利于接头内部气孔数量的减少和钎料向母材的渗透程度加剧,渗透深度可达7.44μm,另一方面,在接头中发现有Ca Al2Si2O8相和富Al相生成。研究发现接头中的气孔数量、大小和钎料向母材的渗入深度是影响接头强度的主要因素,接头中Ca Al2Si2O8相的生成无法达到接头增韧的效果,最终在试验温度为800℃保温20min时接头剪切强度达到峰值为37.87 MPa。使用高熵玻璃钎料对不锈钢以及Al2O3陶瓷、不锈钢进行了连接。在750℃保温20min的条件下,使用高熵玻璃钎料对不锈钢连接时,接头中钎料、母材以元素扩散的方式结合,界面没有新物质产生,接头强度可达16.15 MPa。在同样参数下使用该钎料对Al2O3陶瓷、不锈钢连接时,由于两种母材、钎料的热物理性质不同导致接头产生残余应力,试样在冷却时发生断裂,无法形成可靠的接头。在玻璃钎料中添加中间层Cu箔后实现了两种材料的连接,中间层Cu箔与钎料界面处有Cu Al2O4相产生,中间层的加入使接头中的残余应力由钎料和母材的界面处转移到Cu箔和钎料之间,起到了减小残余应力的作用,避免了试样断裂,但接头中仍有裂纹产生,剪切强度仅为3.1 MPa。