输电线路覆冰的危害极大,超疏水涂层法与其他方法相比在防止导线覆冰方面已显示了极大的潜力。目前,通过在导线金属基材表面构造微纳米双阶层结构,人们已经制备出了许多超疏水表面,并对其静态憎水性进行了研究。然而,现有超疏水表面的研究主要集中在静态憎水性和憎冰性方面,对于超疏水表面的动态碰撞特性研究较少。因此,研究超疏水表面的动态水滴碰撞特性及其与憎冰性的关系,为导线防覆冰涂层的制备和应用提供依据是一项很有意义的课题。本文首先开发出了简单方便的超疏水表面制备方法,在铝和铜金属基体上制备了超疏水表面,系统测试了超疏水表面的静态憎水性、动态水滴碰撞特性和憎冰性,研究分析了超疏水表面微结构与其憎水憎冰性的关系。(1)采用化学刻蚀法,利用六水合硝酸锌和六次甲基四胺为反应物,在铝金属基体表面进行刻蚀,然后用硬脂酸对刻蚀后的表面进行疏水化处理。用扫描电镜、接触角测量仪和动态水滴碰撞测试平台等对表面进行了表征。结果表明,反应物的配比和总浓度与表面的微结构密切相关,通过调节反应物的用量,在铝表面上可以构造出厚度和空隙度不同的片层状凸起结构；当六水合硝酸锌和六次甲基四胺配比在1：1-1：2时,片层状凸起的空隙度随着总浓度的增加而减小,厚度则随着总浓度的增加而增加,当总浓度为0.36mol·L-1时,表面静态接触角可达151.4°,显示出超疏水性,其室温和低温动态水滴碰撞特性优良,同时也显示了良好的防覆冰特性。(2)采用碱刻蚀法和电化学沉积法,在铜金属基体表面进行刻蚀,然后用硬脂酸对刻蚀后的表面进行疏水化处理。用扫描电镜、接触角测量仪和动态水滴碰撞测试装置等对表面进行了表征。结果表明,碱刻蚀法下的反应时间与表面的微结构密切相关,随着反应时间的延长,在铜表面上分别可以构造出棒状、管状和片层花状的突起结构；当反应时间为10min或2.5h时,其表面静态接触角均超过了150°,表现为超疏水性；而当反应时间为1.0h时,其室温和低温动态水滴碰撞特性最好,同时也显示了良好的防覆冰特性。在电化学沉积法情况下,其电流大小与表面微结构密切相关,随着电流值的增加,铜表面上纺锤状二阶微结构物质增多；当电流为2.5A时,表面静态接触角可达158.4°,表现为超疏水性,在室温和低温动态水滴碰撞特性优良。