为解决预焙铝电解槽寿命过短等问题，我们深入研究了惰性、可润湿性TiB2阴极材料涂层材料在新型铝电解槽中的应用。我们的研究主要集中在以下几个方面：　　 (1)探讨了TiB2阴极涂层的增强机理。涂层碳纤维表面氧化处理工艺、碳纤维含量等与TiB2阴极涂层的抗拉强度、粘结强度等性能之间的关系被深入研究。确定了最佳氧化工艺：碳纤维置于10％的硝酸中，超声波水浴加热至80℃，恒温5min，在120℃真空干燥15h。通过扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析，碳纤维表面变得粗糙，并生成含氧基团(-OH，-COOH等)，与树脂的界面粘接强度也得增强。　　 (2)采用非等温DSC法研究TiB2/环氧树脂E-44体系固化动力学。利用Kissinger微分法和Flynn-Wall-Ozawa积分法，分别对E-44和TiB2/E-44两种体系进行了固化动力学研究，得到了动力学表观活化能E、指前因子A、反应级数n，验证了n级反应模型的正确性。结果表明，两种方法所得的动力学参数相近，验证了此体系符合n级反应模型原理。固化反应热和动力学表观活化能的计算，表明TiB2没有参与固化反应，通过对比两种体系指前因子，得知TiB2对反应物分子起到了空间阻碍作用。利用外推法得到了TiB2/环氧树脂E-44体系的特征固化温度，为最佳固化工艺的确定提供了依据。　　 (3)研究了呋喃树脂/环氧树脂体系和酚醛树脂/丙烯酸树脂体系常温固化TiB2阴极涂层的制备。采用DTG对涂层糊料各组分进行热降解分析表明，炭化过程中树脂分为三个变化阶段，而炭素粉末只有一个变化阶段。采用DTG-DDTA分析涂层糊料的炭化过程，制定了涂层糊料的炭化升温制度。涂层XRD成分分析表明，涂层表面所含物相为TiO2和C，内层组分为TiB2和C。采用SEM观察涂层断面形貌，结果表明涂层中无裂纹和气泡孔，各相之间粘接很好，组织结构致密。通过抗拉强度、电阻率、孔隙率的测试，均满足铝电解用涂层阴极的技术要求。