超疏水表面独特的润湿性使其在自清洁材料、海洋抗蚀减阻方面及生物医学领域等有着广阔的应用前景。制备超疏水表面一般包括两种方法,一是在低表面能物质表面构筑粗糙结构,二是在粗糙固体表面修饰低表面能物质。目前,大多数制备方法由于受到各种工艺条件的制约,存在成本高、周期长、制备工艺复杂、需要特殊设备等问题,大气压等离子体射流沉积方法可直接在大气环境中沉积,具有工序简单,沉积效率高,操作安全,生产成本低等特点,为大面积制备超疏水涂层提供了可行性。本文采用大气压等离子体射流沉积设备,以六甲基二硅氧烷(HMDSO)为反应单体,Ar为载气体,在铝合金及其带漆表面制备超疏水涂层。经接触角仪测试,制备的涂层表面接触角由原来的78o提高到162o,滚动角由90o降低至1o,表现出优异的超疏水性,说明在大气环境中等离子体射流处理能显著地改变亲水试样表面的润湿性。为研究超疏水表面的润湿机制,分别采用SEM、EDX、FTIR等测试手段对其表面结构及化学组成进行分析,结果表明超疏水涂层是由微纳米级颗粒堆积而成,堆积过程中形成了大量的孔隙和空洞。构成涂层的主要元素是Si和O,这种硅氧化合物形成具有低表面能的Si-O-Si网络状结构,这两者共同促成了涂层表面润湿性的降低,水滴在其表面呈球形分布,微小倾角便能自由滚落,表现出优异的超疏水性。对等离子体沉积超疏水涂层的耐久性进行分析,结果显示其在大气中放置10个月后仍具超疏水性,在酸碱等腐蚀溶液中浸泡一段时间后仍能保持高的接触角和滚动角,耐候性得到保证。同时对超疏水涂层在水流环境中的稳定性进行了相关测试,结果表明,随着水流速的增加和水流时间的延长,附着于金属板表面的超疏水涂层受破坏程度随之增大,疏水效果呈下降趋势。对超疏水涂层覆盖的碳钢试样进行海水腐蚀试验,对比裸露钢基底,超疏水涂层试样表面锈蚀情况明显降低。电化学分析表明,带超疏水涂层的金属试样自腐蚀电位有提高,自腐蚀电流密度降低,且其阻抗值明显增加,超疏水涂层的存在减缓了试样发生腐蚀的倾向。通过差压流阻测试装置对所制备超疏水涂层的水下减阻性能进行检测,结果表明,在水流速度逐渐增加过程中,超疏水涂层试样表面减阻效果呈现出先增大后减小趋势,在流速约为2.5m/s时存在一个最大值,即DR=37%。对其减阻机制进行分析,疏水涂层表面与水接触模式以气液接触为主,容易形成滑移流动,造成边界剪切力为零而使水流在流经固体表面时的摩擦阻力大大减小,最终产生减阻效果。超疏水表面的这一减阻特性使其在船舶、舰艇等各种水下航行器上具有广泛的应用价值。