微纳多尺度结构对于制备超疏水表面,获得自清洁性能、抗粘污性能,显得至关重要。金属的应用广泛,使用较多。而钢是应用较多的金属之一。钢因应用广泛,不免会对表面超疏水性、抗粘污性等性能有要求。因此,钢基表面微纳结构的制备值得研究。本论文提出将微粒喷丸和阳极氧化结合的两步法,旨在制备钢基表面微纳结构,探索了微粒喷丸构筑微米结构,阳极氧化构筑纳米结构。对微纳结构进行表征,并研究其润湿性能、抗粘污性能。基于塑性变形原理,提出了微粒喷丸制备45钢表面微米结构的方法。利用宏观和微观形貌分析、表面轮廓分析、表面粗糙度分析等技术手段,研究所制备的表面微米结构的形貌特征。结果表明,微粒喷丸能够在钢基表面构筑凹凸有致的可控表面微米粗糙结构。喷丸压力、弹丸大小和喷丸时间均对表面微米结构的构筑有影响。通过阳极氧化法,在45钢表面构筑表面纳米结构。探讨表面预处理状态对钢阳极氧化的影响,探究喷丸处理对钢阳极氧化的影响及机制。通过SEM、EDS、XPS、 XRD、Raman、IR等技术手段对阳极氧化膜进行表征,研究了其化学组成、形貌特征。同时对阳极氧化钢进行了极化曲线测试。结果表明,阳极氧化能够在45钢表面构筑纳米结构。喷丸预处理对45钢的阳极氧化有促进作用。45钢阳极氧化膜的外观颜色为黄色,随阳极氧化电流密度增大,颜色加深,在相同的电流密度条件下,随着阳极氧化时间增加,颜色变深。阳极氧化膜主要含Fe、O、C、F元素。Fe以三价形式存在。阳极氧化产物主要为α-Fe2O3,还有FeOOH。与未阳极氧化45钢相比,阳极氧化45钢的自腐蚀电位高,自腐蚀电流密度低,耐蚀性有所提升。通过两步法,在45钢表面制备微纳多尺度结构。通过SEM、AFM等技术手段,对该微纳结构进行研究,揭示其形貌特征。对两步法制备的45表面微纳结构的润湿性进行研究,探索表面结构对润湿性的影响以及表面化学修饰对润湿性的影响。结果表明,微纳结构的主要特征是纳米结构叠加在微米结构之上。微米结构主要是凹凸起伏的纹理。纳米结构是以花状团簇为典型形貌特征。纳米结构形貌受阳极氧化电流密度影响。表面结构能决定表面接触角的大小。化学修饰前,具有多微纳尺度粗糙结构的表面的接触角最低。经化学修饰后,具有微纳结构的表面接触角最大,呈超疏水性。相比之下,全氟癸基三氯硅烷的修饰效果比硬脂酸的好。将两步法制备的微纳结构应用于抗粘污涂层中。通过两步法制备出表面微纳结构,并经化学修饰,制各出具有超疏水性的微纳多尺度结构涂层,将该涂层应用于橡胶硫化模具抗粘污。对比研究结果表明,化学修饰降低了表面的自由能,起到了减少表面污染的作用。表面结构对防污染性能有影响。微纳结构是一种多尺度结构,能“托起”污染物,减小了表面与污染物的真实接触面积,使污染降低。