超疏水表面由于在自清洁、防腐蚀、流体流动减阻、防结冰、强化传热等领域有着广泛的应用,关于超疏水表面的制备越来越多地引起了研究者的兴趣。特别是从仿生学的角度来构建超疏水表面成为了研究热点。研究者们基于“光刻”、化学刻蚀法、模板法、自组装等手段进行超疏水表面的制备和修饰,这些方法常存在工艺复杂,不宜大规模制备,表面形貌不可调控,制备过程的化学成分可能对环境产生较大污染等缺点。本文探索一种工艺简单,并能较好控制微纳结构的超疏水表面制备工艺。在水滴模板法的基础上,结合纳米颗粒修饰,在铜片上开发出了一种新型仿生超疏水表面,该表面的微结构与自然界中一些植物叶片(如柑橘叶片,竹叶)的表面结构类似,并且制备工艺中,原料廉价,清洁环保且微结构易于调控。具体的研究内容如下：1.以线性聚苯乙烯为原料,以紫铜片为基底。利用水滴模板法在紫铜基底上制备微米级有序蜂窝网状结构,并通过调节湿空气吹扫流量和相对湿度两个参数对孔径大小进行调控。2.在相对湿度一定的情况下,以气体流量0.1m3/h,0.15 m3/h,0.2m3/h为控制手段,获得孔径的调控,分别对应平均孔径大小为2.67μm,4.64μm,8.94μm。并对气体流量调控孔径的机理进行了分析。3.在1,2的基础上,通过垂直提拉法在微米级孔外修饰了一层纳米二氧化硅颗粒,制备出具有微孔/纳米粒子的微/纳二级结构的微米级有序超疏水表面,其接触角约为156°且滚动角小于4°。并利用扫描电子显微镜,红外光谱,接触角测量仪,表面轮廓仪等分析手段,对表面的润湿性能,表面形貌与化学组成,化学寿命等性质进行了系统表征和研究。更进一步地,研究了不同种类的纳米粒子,纳米颗粒浓度,不同液体介质等对表面润湿性能的影响。4.在3的基础上,围绕所制备的超疏水表面的动态润湿性能,利用高速摄像实验研究了表面的自清洁性能和液滴撞击特性。实验结果表明,牛奶,橙汁等粘性液体介质均能轻易从超疏水表面滚落,且水滴能轻易带离该表面上的氧化铝粉尘,该表面表现出了良好的自清洁性能。液滴撞击该表面的实验表明了其良好的动态润湿性能且同文献结果相比较,水滴从撞击到跳离该表面有着更短的接触时间,短于10 ms,低于目前文献中报道的数值。液滴能快速从该表面弹离的特点为其在防结冰,抗结霜等领域的应用提供了一定的指导作用。