C/C复合材料（CCCM）不同于石墨，它不是一均质的物质，而是由碳纤维和基体相（焦炭、烧结炭或石墨）组成的复合材料，因此尽管人们已对石墨钎焊进行了大量研究，但C/C复合材料本身的结构特点和性能上的特殊性决定了对其进行钎焊时还会遇到许多技术难题，主要问题如下：
1）C/C复合材料在加热过程中会释放出大量的气体，严重影响钎焊工艺过程和钎焊接头质量，导致接头中产生大量气孔和裂纹，因此钎焊前必须预先在真空或氩气中，高于钎焊温度100～150℃条件下对其进行除气处理。
2）C/C复合材料本身存在一定数量的孔隙，钎焊时会吸取钎料使得钎料难以保持在接头中，从而弱化和降低了钎焊接头性能。
3）C/C复合材料机械加工表面上残留的纤维和基体相碎屑，即使量很少也会使钎焊接头弱化。
4）由于C/C复合材料本身的物理特性，当采用感应加热钎焊时，将其直接放入高频感应圈内进行加热难以实现，而应通过一个放在感应圈中的石墨圆筒间接对其进行辐射加热。
Kapralov等人利用感应加热并可回填气体的真空扩散焊装置对表17-13中的4种C/C复合材料进行了真空钎焊试验[46]，真空度为2×10-3Pa。焊前先用砂纸将连接表面上可见的空洞、裂纹等缺欠打磨掉，然后经煤油浸泡清洗后在18～20℃干燥1h。
表17-13 试验用C/C复合材料的类型Table 17-13 Types of C/C composite materials for experiments
为了获得工作温度可持续到1400℃的钎焊接头，三种钎料被采用，分别是：Ni-（25～30）%Si-（2～4）%Mo、Ti-30%SiC和含Zr、Nb、Ti元素的TsN25-T3钎料。而对于要求耐蚀的接头钎焊，则选用JPZhk-1000钎料。经试验发现，Ni-Si-Mo钎料对C/C不润湿；Ti-SiC钎料虽然对C/C润湿良好，但钎焊后的接头中几乎所有的Ti都迁移到C/C空隙中；TsN25-T3钎料主要用于C/C对接接头钎焊，但由于其多孔性，钎焊时钎料向基体空隙中大面积迁移，导致基体和接头中产生大量缺欠，因此要获得具有满意接头强度的钎焊对接接头也是非常困难的。
为了解决基体吸取钎料的问题，使钎料能保留在接头中，一种有效的方法是采用比C/C更易被钎料润湿的粉末材料组成的多孔填充物。如对TsN25-T3钎料，具有代表性的一种多孔填充物是粒度为1～3μm的钨粉，钎焊时先将钨粉填入接头，然后则可按正常钎焊程序进行钎焊，C/C复合材料钎焊接头强度见表17-14。从中可见，1、2类型C/C钎焊接头强度较低，3、4类型C/C钎焊接头强度则比较高。对接头组织进行观察发现：3、4类型材料钎焊接头主要由两个区域组成，中心是碳化物析出密集区，碳化物硬度为1123.2～1422.5HV；两侧主要是钎料固溶体，其硬度为535.9～632.7HV。同时文中指出，用TsN25-T3钎料和多孔钨填充物，在1760℃±20℃对第4类C/C钎焊时，保温时间不应超过10min。
表17-14 C/C复合材料钎焊接头强度Table 17-14 Strength of brazed C/C composite material joints(www.xing528.com)
TsN25-T3钎料同样可用于3、4类C/C复合材料搭接接头钎焊，这时即使不用钨粉作中间填充层，也可以获得高的接头抗剪强度（8～9.5MPa），这主要是由C/C本身结构特点所决定的。搭接钎焊时，连接面平行于碳纤维布增强层，假若增强布层中纤维局部断裂，由于纤维之间的相互联系，仍可牢牢地保持在复合材料基体相中，对接头性能影响较小。这种搭接接头即使经过10次冷热循环（17℃/s加热到1500℃±20℃后，以8～2℃/s冷却到250℃），抗剪强度仍可保持在5.8～6.3MPa。
由上可见，对C/C复合材料的钎焊，TsN25-T3是一种很有前途的钎料，搭接是最有效的钎焊接头形式。为了获得高质量对接接头，必须采用多孔耐热中间层。
活性Ag-Cu-Ti钎料也可用于C/C复合材料的钎焊，采用熔化温度为830～850℃的Ag-26.4Cu-4.6Ti（质量分数，%）钎料，在900℃×10min规范下钎焊三维正交增强型C/C复合材料，接头具有良好的抗剪性能，试样均断于靠近钎缝的C/C复合材料基体上，平均抗剪强度为22MPa，数据与C/C复合材料基体抗剪强度相当，但接头的三点抗弯强度较低，约为38MPa[47]。采用Ag-26.4Cu-4.6Ti钎料在910℃×10min规范下钎焊准三维C/C复合材料与TC4钛合金，接头抗剪强度为25MPa[48]。
针对热核反应堆热汇构件的需求，参考文献[49]研究了三维正交增强型C/C复合材料与铜的钎焊工艺，采用LBFM型Ti-15Cu-15Ni（见17.2.5.1节）钎料，在1000℃×10min规范下钎焊，获得了C/C-TiCuNi及TiCuNi-Cu界面均匀、无孔洞的完整接头，在C/C复合材料及铜基体中无裂纹，部分钎料渗入近焊缝区复合材料基体内的孔隙中（见图17-8），接头平均抗剪强度为24MPa，与C/C复合材料层间抗剪强度（20～25MPa）相匹配。
为了满足C/C复合材料的高温连接需求，有研究人员[50]设计了以V作为活性元素的多种体系高温钎料，利用V在高温下会与C发生反应生成V-C化合物来促进钎料润湿母材。这些钎料主要以Pd元素为基，其中含有Au、Cu或Ni等元素，合金具备良好的塑性及高温性能，较常规Ag-Cu-Ti活性钎料的耐温能力提高近300℃。表17-15列出了几种含V高温钎料对应的C/C复合材料自身及C/C与金属接头的室温抗剪强度。
图17-8 1000℃×10min钎焊的C/C-Cu接头[47] Fig.17-8 Cross section of C/C-Cu joint brazed at 1000℃for 10min
表17-15 几种含V高温钎料对应的C/C复合材料自身及C/C与金属的接头室温抗剪强度Table 17-15 Shear strength of C/C composite joints brazed with high-temperature V-containing filler metals
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