惰性阳极具有可提高电解槽自动化程度、节省优质炭素、不排放CO2温室气体等优点,能够克服传统铝电解的环保和经济问题,因而成为铝业界的研究重点和热点。研究者们进行了大量的研究和尝试力图寻求符合铝电解工业应用的惰性阳极材料。本文选用金属间化合物Al3Ti和Al3Ti-Cu作为研究对象,探求其用作新型动态阳极的可能性。采用真空感应熔炼法制备Al3Ti合金阳极,XRD和SEM分析表明合金铸锭中金属大部分以Al3Ti形式存在,且铸锭成分均匀。此外,采用真空碳管炉熔炼Al3Ti-Cu合金,XRD分析表明铸锭中金属大部分以Al3Ti、Al和TiCu的形式存在。将Al3Ti试样分别在不同氧气浓度和不同温度中进行恒温氧化实验,得到了氧化动力学曲线；考察了温度、氧气浓度及氧化时间对Al3Ti合金氧化的影响；氧化后试样表面形成了氧化膜,XRD和SEM分析表明其主要成分为Al2O3,膜厚为5～8μm;Al3Ti合金阳极的恒温氧化动力学遵循立方规律,具有优异的抗氧化性能。计算了Al3Ti合金阳极在不同温度下的氧化动力学常数；在静态空气中随温度升高,氧化动力学常数增大,即氧化速率增大,说明提高温度加速了阳极的氧化。在900℃时,Al3Ti合金在氧气气氛中的氧化速率大于空气中的氧化速率。此外,在1000℃下,延长氧化时间对氧化膜的影响很小,成分基本一致,膜厚略微增加,故延长氧化时间对Al3Ti试样的膜厚无明显贡献。对氧化前后阳极形貌进行对比发现,氧化前Al3Ti晶粒分布均匀,晶粒之间缝隙较小,Al存在于缝隙之间,晶粒取向不统一；氧化后,Al3Ti晶粒发生了聚集和长大,晶粒变得更加有序,定向排列的Al3Ti晶粒间形成了金属铝的扩散通道,该通道直接指向试样外表面。铝通过扩散达到试样的表面被氧化成氧化铝,形成氧化层保护电极免受电解质腐蚀。对Al3Ti-Cu合金在900℃下进行了12小时空气中恒温氧化实验。对氧化后试样进行XRD分析,表明有A1203和CuO生成。SEM分析表明试样表面形成了氧化膜,且膜厚为10～15μm。对Al3Ti试样进行了非极化腐蚀实验,计算其腐蚀速率为0.656mg/cm2·h;并对制备的阳极进行电解实验,分析电解过程,确定有“惰性”电解过程发生；对电解前后阳极物相和形貌的分析发现,阳极尺寸变化不是很大,阳极表面出现一层腐蚀层,有电解质浸入,说明在电解过程中氧化膜的溶解速度大于生成速度。对Al3Ti及Al3Ti-Cu阳极试样进行了电化学腐蚀实验,采用动电位扫描法在不同Al2O3浓度下得到了极化曲线。Al3Ti阳极在Al2O3浓度不饱和情况下,生成不稳定的Al2O3钝化膜,溶解速度大于生成速度,但在饱和Al2O3浓度下可以形成稳定的钝化膜保护阳极基体,并析出氧气,说明Al3Ti合金是“惰性”的,其临界钝化电流密度为8.6A/cm2,临界钝化电位为2.5V。对Al3Ti-Cu合金阳极在饱和Al2O3浓度下测试得到了极化曲线,其临界钝化电流密度为5.2A/cm2,明显小于Al3Ti合金阳极,说明Al3Ti-Cu合金的腐蚀速率小于Al3Ti合金,比Al3Ti具有更好的耐熔盐腐蚀性能,因此,Al3Ti基合金可以作为惰性阳极材料进行深入研究。