电解在有色金属的提取过程中起着尤为重要的作用,电极材料作为电沉积系统的关键因素,将会直接影响整个电化学反应过程,电极材料也是实现有色金属湿法冶金“低能耗,高产量”生产方式的关键。本文基于国家自然科学基金项目的支持,创造性地提出了以TiB₂+Ti₄O₇陶瓷层包覆A1基的新型复合电极基体研究。本文从电极基体的选择和与表面包覆层入手,通过对基体材料结构以及组成的研究,根据复合材料的可设计性与叠加性,结合金属陶瓷TiB₂和Ti₄O₇具有很强的耐腐蚀性,良好的导电性能。使用轧制法,固-固热压扩散复合法,等离子喷涂制备出Al/TiB₂+Ti₄O₇电极基材,以此改善电极材料的电化学使用性能,对复合电极基体材料的电化学性能以及复合界面进行测试分析,探讨了电极基体材料制备流程以及生产工艺参数值变动对电极基体电化学性能的影响,进而分析影响新型电极基体的关键因素,为新型复合电极材料的研究与开发打下理论和制备基础。本论文的主要研究成果如下:（1）根据层状复合电极界面的设计可行性与理论分析,借助材料叠加互补效应,通过改变传统铅、钛电极作为基体的结构模式,采取导电性能优异性能优异的Al当作基体材料,以TiB₂+Ti₄O₇为包覆层实现了电极材料耐腐蚀性能的提高、表面电流分布更加均匀以及电催化活性的改善。结合A1与TiB₂+Ti₄O₇在制备过程中润湿性以及可能发生化学反应过程的吉布斯自由能的计算,表明了A1与TiB₂+Ti₄O₇具有良好的润湿性,但是A1与TiB₂不可能发生化学反应过程G^θ>0,根据计算化学式的吉布斯自由能A1和Ti₄O₇可能发生反应。同时A1原子比较活泼,能够填满TiB₂+Ti₄O₇的晶粒间隙,这为其具有优异的导电性能奠定了基础。（2）采用轧制法制备电极基体材料,通过参数优化分析得出,在轧制温度为450℃、Ti₄O₇含量为10%和轧制压下率大于75%时能够制备出性能较佳的层状复合电极基体;采用固-固热压扩散复合法将Al板和TiB₂+Ti₄O₇板材进行复合,发现界面除了机械结合外还存在微区冶金式结合;采取正交试验的方法对等离子喷涂Al/TiB₂+Ti₄O₇复合金属陶瓷涂层的喷涂输出功率、送粉量、喷涂距离、Ar气流量等展开制备工艺参数值的优化。通过因素效应图和优化的极差值得出,影响电极基体涂层孔隙率的最主要因素为等离子喷涂功率。当等离子喷涂功率为38Kw时,电极基体界面电导率为2.47′10⁵S/cm,通过塔菲尔曲线测试出该电极基体的腐蚀电流密度为0.130×10^-4A/cm²。（3）Al基体和TiB₂+Ti₄O₇陶瓷的物性存在较大差异,通过工艺改进如添加Ni Al打底层缓解涂层的应力集中,减少热膨胀系数的差异,提高了其结合强度;喷雾造粒改善了陶瓷粉末的流动性、形貌等物性。工艺改进后电极基体局部区域形成微熔池从而实现电极基体界面微观上的冶金结合,虽然电极基体的导电性能较工艺改进前有所下降,但通过工艺改进后电极基体材料的腐蚀电流密度为0.718×10^-5A/cm²,耐蚀性能相对工艺改进前有了很大的提高。（4）通过对比电极基体材料的不同制备方法,采用轧制法制备电极基体的成本低,流程短,电极基体耐蚀性性能较差;采用固-固热压扩散复合法制备电极材料流程多,制备工艺参数不可控制;虽然等离子喷涂制备电极基体材料成本较高,但电极基体的导电性和耐蚀性能优异,这为未来新型电极的发展提供了方向。