本文针对传统钛基钛锰复合阳极材料在使用过程中出现的电解产品难以剥离、阳极材料本身脆性大、易断裂的问题,以及实际生产中接近或已达到服役年限的大量纯钛阳极的重复利用问题,采用锰元素粉末,表面热处理改性纯钛阳极板的固相反应烧结原理,通过双温渗锰技术制备得到了一种新型工业生产电解二氧化锰EMD用钛基钛锰复合阳极材料。通过XRD、SEM、电子探针等手段对烧结制备的新钛基钛锰复合阳极材料的微观结构(表面形貌和渗层结构)进行了研究。研究结果表明,通过不同的烧结工艺制备的复合阳极具有致密的表面结构和相对增大的阳极有效表面积,基体与涂层具有良好的冶金结合,涂层分为靠近表面的富锰(TiMn2)层和靠近基体的针状的α+β合金层。复合材料在制备渗锰的高温保温过程中的扩散速率常数随温度的变化较好的遵守Arrhenus公式,其高温保温阶段的表观激活能为98978.17J.mol-1。在烧结制备钛基钛锰复合阳极材料的过程中,根据烧结前后重量的变化,以控制后续生产中的刷涂量。并结合电化学测试、室温力学拉伸等检测手段,研究了制备工艺参数对钛基钛锰复合阳极材料使用性能的影响。研究结果表明,随着烧结温度的升高／保温时间的延长,复合阳极的韧性不断降低,强度不断升高。钛基钛锰复合阳极的表面含锰量越低,耐腐蚀性越优异,恒流电解时达到稳定状态的时间越短,电解电位越低。1100℃制备的钛基钛锰复合阳极的耐腐蚀性最好,电解性能最为优异,950℃制备的其次。综合分析了在长期的工业化应用的过程中,部分复合阳极出现在升流初期的小电流下无法打开／激活,并伴有电解电压略微升高的现象。发现了其表面附着物的异常成分,设计了清洗剂A (5%HCl和2%H202)、清洗剂B (10%HCl和2%H202),并进一步的研究了钛基钛锰复合阳极板在清洗剂A、B中的耐腐蚀性能及再生处理对复合阳极的电化学性能的影响。研究结果表明,清洗过程中的失重分为清洗初期和清洗稳定期两个阶段。钛基钛锰复合阳极的表面含锰量越低,对清洗剂的耐腐蚀性越好,清洗后的电化学性能也越稳定。1100℃制备的钛基钛锰复合阳极对清洗剂的耐腐蚀性最好,清洗后的电化学性能最为稳定；950℃制备的其次。钛基钛锰复合硕士学位论文摘要阳极可以采用HCl和H2O2的清洗剂溶液进行浸泡处理,并在允许清洗时间内成功去除电解二氧化锰生产的产品剥离后表面附着的残余物层。采用双温渗锰技术,制备钛基钛锰复合阳极的方法具有操作简单、可控、可规模生产、成本低廉等特点,对开发、改性新钛阳极,及对目前已接近或达到服役极限的纯钛阳极的再利用提供了简单、有效的方法。为避免在长期工业化生产过程中可能出现的电解电压升高或钝化问题,而导致的能耗增加,成本提高,甚至出现影响产品质量的问题,对钛基钛锰复合阳极材料的再生(活化)提出了可行性方案。这些对“低碳”经济的主旨,EMD产业的可持续发展,电解二氧化锰EMD产业更好的承接世界产业转移,有效地提高资源、能源的利用效率等具有重要的意义。