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TiB2材料具有良好的导电性、铝液润湿性和耐熔盐腐蚀性而成为近年来用以研制铝电解可润湿性阴极材料的热点。基于TiB2基及其复合材料在铝电解工业实践中暴露出的粘结性差、易脱落等问题,采用等离子喷涂法在炭阴极上制备新型TiB2润湿性阴极涂层,并进行了喷涂工艺和涂层性能的研究。(1)通过正交试验设计得出了影响TiB2涂层结合强度的因素主次为：辅气(H2)流量(即喷涂电压)>主气(Ar)流量>喷涂距离>喷涂电流；最佳工艺参数为：喷涂电压：72V(即H2流量224L/h),主气(Ar)流量：1800L/h,喷涂距离：90mmm,喷涂电流：550A。通过实验验证得出：参数优化后TiB2涂层的部分熔化区比例降低,有效减少了孔洞和大量气孔,涂层内部组织结构更致密,颗粒更均匀,孔隙率减小,电阻率降低,导电性变好,结合强度显著提高；同时TiB2的氧化产物引起的润湿角差异对熔滴的铺展、扁平化随之优化,润湿性改善良好。(2)采用四探针法测量涂层电阻率,探究了喷涂粒径对TiB2涂层电阻率、结合强度、孔隙率及硬度等性能的影响规律。得出结论：①TiB2粉末的粒度过大或过小都对涂层的导电性能不利,随TiB2粉末粒径的减小,涂层电阻率呈先减小后增大的趋势。②涂层中TiB2颗粒的氧化会导致涂层孔隙率增加,致密度下降。TiB2粒度越大,涂层的氧化程度越大,组织粗大多孔；粒度越小,氧化程度越小,涂层致密且均匀。③TiB2涂层的电阻率随厚度的增加而增大；随着粒径的减小,涂层的结合强度先增大再降低；当粉末粒径在-325-+400目时,等离子射流能量集中,TiB2颗粒变形好,涂层氧化物含量最少,导电性最好,电阻率降至0.019Ω·cm,结合强度高达7.4MPa；随粒径的减小,涂层的孔隙率呈单调递减,平均显微硬度单调递增,-325-+400目是喷涂粉末的最佳粒径。(3)最优参数和最优粒径下制备TiB2阴极涂层,测定了涂层基本性能得出：①双重优化下的TiB2涂层颗粒成形性更好,涂层内各层之间结合更紧密；TiB2涂层的平均孔隙率为12.23%；平均结合强度为7.63MPa；平均显微硬度为817.6HV；常温下涂层平均电阻率为：0.108Ω.cm；双重优化涂层综合性能更加优越。②TiB2涂层从25℃上升到200℃过程中,电阻率降低幅度大；400℃后电阻率增幅平缓；800℃时TiB2涂层的电阻率为0.3174Ωm。③TiB2涂层经6次冷热循环后涂层开始出现开裂、破损现象；TiB2涂层与铝液剥离时伴随着部分涂层组织与基体一起剥离的现象,TiB2涂层的润湿性良好。涂层经48h电解质腐蚀后,涂层表面受到熔融冰晶石的热冲刷造成微弱的腐蚀,腐蚀后涂层中部分颗粒呈金字塔状,但内部结构致密,测得TiB2涂层的厚度变化率为0.00033nmm/h,抗腐蚀性良好。