结/覆冰是一种常见的自然现象,会影响到相关设备的正常作业,甚至造成巨大的人员和经济损失。解决或缓解材料表面的结/覆冰现象对降低此类问题的发生意义重大,是目前制冷设备和以飞行器为代表的航空航天领域亟需解决的课题之一。超疏水表面以优异的防/疏冰特性被认为是最具前景的抗结冰方式,但这类材料由于表面结构脆弱而陷入了“瓶颈期”。本论文主要探索了超疏水涂层微/纳米复合结构表面的可控制备技术,重点研究了其耐磨性强化机理、疏水性主导下的防冰特性和粗糙结构主导下的疏冰机制,分析了涂层表面静态水、冷凝水和撞击水的结冰行为,探明了其长效防覆冰机理;并对新兴的疏水润滑涂层的长效抗结冰性进行了研究和展望,从涂层的实用角度实现了对防/疏冰问题的突破,具有重要的发展和应用前景,主要研究结果包括以下几个方面:（1）以FEVE/PU复合树脂和微硅粉作为粘合剂,改性纳米Si O2涂料作为功能性面漆,采用两步法成功制备了具有多级粗糙度和超低表面能的稳定超疏水的底面复合涂层材料。交联复合树脂协同作用下的增强机制赋予了超疏水复合涂层良好的机械、化学和热稳定性。这种协同作用主要包括涂层粗糙度增大、低表面能纳米粒子的嵌入和底漆力学性能的增强。底漆选取硅微粉添加量为10%的FEVE/PU共混树脂,常温下固化5 h后喷涂面漆制备的超疏水复合涂层性能最佳。抗砂尘撞击能力测试表明,相比于软质的FEVE/EVA涂层,强度更高的FEVE/PU为底漆的涂层可以抵抗540 min的吹砂撞击。（2）对比分析了普通疏水和超疏水涂层表面的静态水、冷凝水和撞击水的结冰过程,对冷凝水的冰晶生长机制进行了深入分析,并研究了高速气流剪切条件下的抗结冰特性。对于静态水,在“空气垫”的作用下,超疏水涂层表面的延迟结冰时间要明显长于普通疏水表面,且疏冰性能良好。对于冷凝水,普通疏水表面的优先形核点位于冷凝冰块的边缘,而超疏水涂层表面的优先形核点位于冷凝冰块的顶部,冰晶向上生长,冰层疏松。对于撞击水,超疏水表面的结冰量明显少于普通的疏水样品。在高速气流剪切条件下,在棒状和板状样件上,超疏水涂层在延迟结冰方面均展现了优异的效果。（3）以MoS2/WS2为固体润滑剂,PDMS为粘结剂,改性Si O2为填料,采用一步喷涂法制备了底面合一的无氟超疏水表面。高结晶度的层状MoS2和WS2具有本征疏水性。随着MoS2和WS2含量的增加,涂层的表面粗糙度和疏水性均呈现先增大后降低的趋势,当Si O2与硫化物的比例为4:1时均达到最大。Cassie态的优异疏水性赋予了涂层良好的延迟结冰效果,但在冰层的钉扎作用下,涂层的疏冰性能较差。摩擦行为分析发现,随着MoS2和WS2含量的增加,涂层的摩擦系数逐渐减小,MoS2和WS2展现了优异的减摩性能,这也是涂层获得高耐磨性的根本原因。（4）采用静电喷粉与溶液喷涂的两步技术复合方法制备了高稳定性的超双疏复合涂层。Si O2纳米粒子的添加促使底漆流动性降低,诱导形成了大粗糙度的多级粗糙结构,树脂与Si O2粒子之间形成的网络交联结构,以及表面改性Si O2粒子的嵌入,协同作用下赋予了涂层优异的耐磨性。在1000 g负载下,磨耗仪磨损1000 cycle、砂纸研磨100m或450 min的砂粒冲蚀后,涂层仍保持超双疏性。涂层的冰层剪切强度和结冰延迟时间均与涂层粗糙度的变化呈正相关,优异的疏水性使得水滴在涂层表面结冰过程中可以保持较大的接触角。另外,涂层还具有良好的防污、自清洁、抗电化学腐蚀性能。（5）通过将硅油包覆在改性的疏水亲油粉体的多孔结构中,再将其埋入到高分子树脂的交联长链中,成功制备了“致密-多孔-致密”纵向结构的长效界面润滑涂层。改性颗粒的多孔结构对硅油的吸附作用和涂层特有的纵向结构可以抑制硅油的释放,放置18个月后,硅油成分仍发挥着隔绝涂层和冰层的作用,冰层剪切强度低于20 k Pa。硅油的添加使得涂层在磨损过程中可以形成自润滑界面,增强耐磨性能。长效界面润滑涂层的研究将为其与超疏水涂层的对比应用提供参考,也为新一代涂层的开发提供研究基础。