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本文采用单辊急冷装置成功制备了Ti40Zr25CuB0.2非晶箔带钎料，并用该钎料直接钎焊和加Cu中间层再钎焊两种方式分别连接Si3N4陶瓷，研究了Si3N4/TiZrCuB/Si3N4接头和Si3N4/TiZrCuB/Cu/TiZrCuB/Si3N4接头的界面组织结构，分析了钎焊工艺参数对Si3N4/TiZrCuB/Cu/TiZrCuB/Si3N4接头界面结构的影响，并探讨了Si3N4陶瓷/Si3N4陶瓷钎焊接头界面反应的热力学和界面反应层生长行为的动力学，在此基础上建立了钎焊连接参数选择模型，并对钎焊接头的形成机理进行了初步阐述。研究发现，非晶钎料中的活性元素Ti与Si3N4之间发生反应形成TiN界面反应层，这是实现两者之间界面润湿和最终实现可靠连接的重要条件。Si3N4/TiZrCuB/Si3N4接头的典型界面结构为Si3N4/TiN/Ti-Si+Zr-Si/Cu-Ti、 Cu-Zr、 Ti-Si+Zr-Si；Si3N4/TiZrCuB/Cu/TiZrCuB/Si3N4接头的典型界面结构为Si3N4/TiN(Ti-Si)/Cu-Ti/Cu-Zr、Cu-Ti、α-Cu、Ti-Si+Zr-Si。对于Si3N4/TiZrCuB/Cu/TiZrCuB/Si3N4接头，通过调节钎焊工艺参数，可以对界面结构进行调控：随着钎焊温度的升高和钎焊保温时间的延长，界面反应层TiN的平均厚度不断增加，界面反应层形态由锯齿状转为平直状，逐渐变得连续且致密，连接界面处的块状Cu-Ti化合物显著长大，并向钎缝中心迁移，钎缝中心的Zr-Si、Ti-Si化合物由颗粒状聚集长大呈块状；当钎焊温度和保温时间一定时，随着中间层Cu箔的厚度增加，TiN界面反应层的平均厚度不断减小，Ti-Si化合物层逐渐脱离TiN界面反应层向钎缝中心过渡，形态由片状向颗粒状转化，且尺寸变小，钎缝中心组织逐渐聚集长大，形状也有所改变，整个钎缝宽度先是变窄后变宽。Si3N4陶瓷/Si3N4陶瓷钎焊接头界面反应层生长行为的动力学研究表明：界面反应层的生长符合扩散控制的抛物线方程。在1253K时，Si3N4/TiZrCuB/Cu/TiZrCuB/Si3N4接头TiN界面反应层的生长系数k8p为2.3×10-m/s1/2。在1253K-1323K的钎焊温度范围内，该接头TiN界面反应层的生长激活能Q为424.01kJ/mol。建立了Si3N4/TiZrCuB/Cu/TiZrCuB/Si3N4钎焊连接过程数学模型，阐述了利用该模型选择钎焊参数的方法。在选定的钎焊温度下，首先根据试验结果和文献的数据确定最佳反应层厚度ZC，根据ZC可确定需要的TiZrCuB非晶钎料箔的厚度W1，再根据选定的W1就可确定最佳保温时间和铜箔厚度。