铝电解用惰性阳极由于具有环保和低能耗等优点而倍受人们关注，早在19世纪初，人们就开始尝试用不同的材料来制备惰性阳极，并取得了一定的进展。近二十年来，金属陶瓷惰性阳极的研究成为新的热点，其中尖晶石基惰性阳极有望在工业化生产中得到应用。 本文采用固相反应法制备了NiAl2O4尖晶石粉体，研究了反应原料和合成温度对产物相组成的影响，确定了不同反应原料的最佳合成温度；应用热力学计算和XRD方法，研究了铝酸镍尖晶石的阳离子分布与平衡温度和合成温度的关系，并提出了热力学的修正公式；测量了铝酸镍尖晶石的电导率随温度的变化，建立了导电模型，提出了导电机理。采用热压烧结工艺制备了铝酸镍基金属陶瓷惰性阳极，研究了原料组成和烧结温度对阳极的物相、形貌、密度、电导率及耐腐蚀性的影响，确定了铝酸镍基惰性阳极的最优组成为64％NiAl2O4-16％NiO-20％Metals(Ni/Cu=2)，最佳烧结温度为1350℃，并制得了直径为150mm的惰性阳极。首次将NiAl2O4基惰性阳极进行电解实验，实验过程中电流稳定，电压较低，但阳极的腐蚀现象比较严重，表面起皮开裂，表面层内晶粒异常长大，文中对于这种腐蚀现象给予了合理解释。 采用固相反应法制备了NiFe2O4尖晶石粉体，确定了NiFe2O4的最佳合成工艺为1100℃×2h；测量了铁酸镍尖晶石的电导率随温度的变化，提出了铁酸镍尖晶石导电机理。研究了热压烧结温度对阳极密度和电导率的影响，确定了阳极的最佳烧结温度为1100℃，在此温度下制得了直径为50mm和150mm两种惰性阳极，并将他们进行了电解实验，实验发现，小阳极没有发生明显的腐蚀，而大阳极在电解过程中，由于意外的断电冷却受到热冲击作用，样品表面发生开裂。通过热震实验和残余应力测量实验，对引起阳极开裂的原因进行了分析。 本论文的另一部分工作是对多孔陶瓷在烧结过程中的坍塌问题进行了研究。坍塌现象发生的主要原因是，在有机骨架分解后，坯体内产生了巨大的压应力，导致坯体的坍塌；另外，有机骨架气化挥发过程也对坯体体在挥发过程也对坯体有一定的冲击作用，这也会导致坯体的开裂或坍塌。为了避免坍塌现象的发生，一方面要提高坯体的强度，另一方面要减弱气体的冲击力。坯体强度的提高可以通过增加料浆固相含量来实现，而减弱气体的冲击力可以通过在有机物气化挥发阶段缓慢升温来实现。通过工艺优化，成功地解决了坍塌问题。并应用此工艺制得了95瓷泡沫氧化铝，这种多孔陶瓷具有两种气孔，一种为毫米级气孔，主要由有机骨架提供，另一种为微米级气孔，主要为有机添加剂(如PVA)分解后所形成。经1550℃烧结的泡沫氧化铝，气孔率为86.1％，BET比表面积为3.6m2/g，抗压强度为1.3MPa。以工业用粘土和石英砂为原料，采用有机泡沫浸渍法制得粘土质多孔陶瓷，样品具有三维开孔结构，气孔大小可调，样品形状可控，是一种价格低廉的工业用过滤材料。