结合镁电解过程中石墨阳极所处的高温、氧化性气液流动的外部环境及石墨本身存在的孔隙、裂纹和晶体缺陷及杂质等内部性质，研究了石墨阳极的损耗及断裂机理，同时提出通过力学改性和浸渍来提高石墨的力学性能和抗氧化性。 石墨阳极的失效模式包括腐蚀、磨损和断裂。其中阳极断裂满足脆性断裂的三种方式：低应力脆断、应力腐蚀断裂和疲劳断裂。由于在熔盐液面处的阳极损耗最严重，且存在应力集中，并受拉应力，所以断裂最容易发生在此处。 通过阳极的受力计算分析以及石墨本身抗压不抗拉的特性，提出了在阳极下方电解槽底部设置固定阳极的装置，使阳极的重力都作用上面，以便在阳极截面上产生压应力，以抵消使阳极开裂的拉应力。 通过浸渍氧化实验，得到了最优浸渍剂的配方：氯化镁、硝酸镁、氯化钙、硝酸钙、磷酸二氢铵和磷酸的混合溶液，以及优化的浸渍工艺参数：预热温度、浸渍温度和热处理温度越高，浸渍效果越好。浸渍剂在高温下反应生成聚偏磷酸盐与焦磷酸盐，能够填充石墨的孔隙，防止氧化性物质进入。经过电解实验得到，将浸渍石墨作为阳极后，高电流密度下的槽电压较低，对电解起到积极作用。