钛合金因其良好的耐腐蚀性、较高的比强度、无磁性以及生物相容性等特性，已被广泛应用到船舶、航空、石油化工和生物医学等领域。钛元素在常温下迅速与氧发生反应，生成一层致密氧化膜，可应用于常温海洋环境的抗腐蚀材料。然而，在无氧或者缺氧等环境中，氧化膜如被破坏将很难恢复。而且，当钛合金与其它合金组成电偶对时，易由于析氢而发生氢脆断裂。受“荷叶效应”的启发，具有超疏水性能的材料表面，可有效阻止腐蚀性介质与基体的接触，抑制腐蚀的危害。因此，通过在钛合金表面构建超疏水表面，对于提高钛合金零件在海水中的耐腐蚀性能具有重要的工程应用价值。　　首先，建立沟槽微结构阵列的几何模型，阐述沟槽微结构阵列的几何参数分别在Cassie-Baxter和Wenzel浸润状态下与表面疏水角的关系。当液滴处于Wenzel状态时，接触角数值会随着几何参数A值（沟槽宽度/沟槽间距）的增大而增大，随几何参数B值（沟槽高度/沟槽间距）的增大而减小，受沟槽倾角α的影响较小。当液滴处于Cassie-Baxter状态时，接触角数值会随着参数A（沟槽宽度/沟槽间距）的增大而增大，随着沟槽倾角α的增大而减小，此状态下的超疏水微结构设计时，应增加沟槽的宽度和沟槽的倾角，并减小沟槽的间距。尽管受参数B（沟槽高度/沟槽间距）的影响较小，但是较大的参数B会导致材料表面的机械性能下降，较小的参数B会使得液滴容易在外力作用下渗透到微结构内部，而形成Wenzel态，因此需要将参数B控制在合适范围。因此，在超疏水表面微结构设计时，增加沟槽的宽度，减小沟槽高度和沟槽间距。通过理论分析和实验验证，结果表明实验值与理论值取得较好的一致性。　　然后，针对钛合金TC4的难切削加工性及易在微机械加工中产生毛刺，设计了切削参数优化实验，分析了每齿进给量、主轴转速和轴向切削深度与毛刺尺寸的关系，提出了以PMMA作为辅助支撑材料的毛刺抑制工艺，与其它辅助材料相比，PMMA涂覆法具有配制工艺灵活、涂覆工艺简单以及便于清除等优点，实验结果证明PMMA作为辅助支撑材料具有很好的毛刺抑制效果。　　最后，以钛合金TC4已加工表面上的沟槽微结构阵列为衬底，通过溶胶凝胶法涂覆具有微纳双级结构的薄膜，薄膜主要成分为脱钛矿型的二氧化钛(TiO2)晶体，薄膜表面具有30～50nm的纳米凸起。TiO2纳米薄膜的表面接触角为152.4°，表面自由能为24.4mJ·m-2，呈现出超疏水性能。通过电化学工作站测试，得到涂覆有超疏水薄膜的TC4试件在模拟海水中腐蚀行为的极化曲线，和未做处理的试件表面相比，涂覆薄膜表面的腐蚀动电位升高，腐蚀电流密度减小，具有良好的耐腐蚀性能。