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传统铝电解由于采用消耗式炭阳极而存在碳耗高和环境污染严重等问题,惰性阳极能够克服以上缺点,符合当前铝行业绿色发展的要求,成为铝业界的研究热点。NiFe2O4基陶瓷具有优良的耐熔盐腐蚀性能而成为最具工业化应用前景的惰性阳极材料,但韧性和抗热震性能差,导电性能难以满足铝电解要求。本文通过添加具有金属镀层的NiFe204颗粒构建具有金属网状结构的NiFe2O4基惰性阳极,以期提高其导电性、断裂韧性和抗热震性。具体结论如下:（1）采用化学镀法对NiFe2O4颗粒进行表面金属化,分别制备了 Cu镀层NiFe2O4颗粒和Ni镀层NiFe2O4颗粒。为了获得质量良好的Cu镀层和Ni镀层,对两种镀层的敏化-Ag/Pd活化-化学镀工艺条件进行了研究并得出了最佳制备工艺。在化学镀Cu过程中,由于化学镀Cu反应速率过快,成核-生长速率较高,易产生纳米结构化的Cu镀层,加速了 Cu镀层表面氧化过程,因此Cu镀层在空气中保存若干时间后颜色变黑。（2）重点研究了 NiFe2O4颗粒表面无Pd活化处理工艺,采用Fe2O3粉末、NiO粉末和金属Ni粉为原料,在1200℃氩气保护气氛下烧结,经破碎、筛分后,得到表面富含Ni活性点的NiFe2O4颗粒。研究发现:与传统的敏化-Pd活化工艺相比,无Pd活化处理的NiFe2O4颗粒表面形成了更多的催化活性点,在相同的化学镀工艺条件下,NiFe2O4颗粒表面的Ni镀层更均匀致密,并且镀层厚度提升了约80%。（3）研究了烧结温度对Cu网状结构的影响。在1100℃下烧结,Cu镀层互相接触形成了 Cu网状结构;在1200℃下烧结,Cu完全熔化,由于Cu与NiFe2O4基体润湿很差,导致Cu镀层脱离基体颗粒表面,因此无法通过镀层接触形成连续的网状结构;在1300℃时,Cu形成了片状聚集区域。只有在烧结温度较低的1100℃下能构建连续的Cu网状结构,然而1100℃下烧结的NiFe2O4基惰性阳极疏松多孔,因此以镀Cu颗粒构建金属网状结构并不合适。（4）在镀Ni颗粒构建Ni网状结构的温度试验中,随着温度的升高,镀层互相接触形成的网状结构逐渐消失,只在1250℃烧结时,Ni网状结构能够保持,但网状界面薄。因此通过在试样中添加Ni粉,以提高网状结构的连续性和网状界面宽度。结果表明:在镀Ni颗粒质量分数为40%的试样中,添加质量分数5%的Ni粉,可以形成准导通的金属网状结构金属陶瓷。同时,使用Ag作为示踪剂,验证了 Ni粉对于Ni镀层的增强作用。（5）在相同的制备条件下,比较了相同Ni质量分数（11%）的Ni（n）-NiFe2O4（网状结构network）试样和Ni（p）-NiFe2O4（粉末分布powder）试样的气孔率、抗弯强度、断裂韧性和抗热震性。研究发现:Ni网状结构对于NiFe2O4尖晶石基体的补强增韧作用优于Ni粉的均匀分布结构,Ni（n）-NiFe2O4试样抗弯强度达到88.98 MPa,断裂韧性为4.96 MPa·m1/2,比Ni（p）-NiFe2O4试样分别提高了 23.96%和52.62%;在抗热震性方面,Ni（n）-NiFe2O4试样的强度保持率达70.77%,比NiFe2O4陶瓷试样和Ni（p）-NiFe2O4试样分别提高了 106.57%和45.53%。Ni（n）-NiFe2O4试样中,增韧机制包括了 Ni从基体中的拔出、拔断,裂纹尖端塑性变形等强韧化作用,镀Ni颗粒的Ni镀层剥离引发了剥离位置的界面出现塑性断裂区域,镀Ni颗粒在基体中起到了增塑作用。（6）在导电性能的研究中发现:金属Ni网状结构有利于显著提升NiFe2O4基惰性阳极的常温导电性。Ni（p）-NiFe2O4试样电导率是3.31 S/cm,Ni（n）-NiFe2O4试样是1546.20 S/cm。两种不同金属结构的金属陶瓷的电导率分别接近于Hashin-Shtrikman模型计算得出的11%Ni质量分数的Ni-NiFe2O4金属陶瓷的理论电导率下限值1.44 S/cm和上限值1945.63 S/cm,二者导电能力差别巨大。主要原因是金属相在金属陶瓷复合材料中的分布结构不同。金属网状结构能够在大范围内形成电子导电,而添加质量分数11%的Ni粉无法在金属陶瓷中形成大面积的低电阻位置,电流主要在陶瓷相中传导,所以电导率较低。（7）静态腐蚀试验比较了三种导通程度的网状结构对于试样耐蚀性的影响。添加质量分数40%的镀Ni颗粒能够形成准导通网状结构的金属陶瓷试样,比镀Ni颗粒质量分数10%的局部导通金属陶瓷试样,以及镀Ni颗粒质量分数70%的完全导通金属陶瓷试样有更好的静态耐蚀性,腐蚀层10μm,金属富集层100 μm,并能够在静态腐蚀后保持网状结构;对质量分数40%的镀Ni颗粒的金属网状结构Ni（n）-NiFe2O4阳极试样进行了 24h电解,试验结果表明:阳极试样尖端尺寸略有减小,表面没有出现膨胀、开裂等现象,整体表现出较好的耐腐蚀性和抗热震性;金属网状结构对于Ni的迁移具有抑制作用,在电解完成时,仍然能在阳极内部保持网状结构,若能够解决表层金属网状结构的腐蚀问题,会是理想的铝电解惰性阳极材料。