金属钛管因其高比强度和耐腐蚀性，被广泛应用于海水淡化设备的热交换器中。通过在钛管内表面制备微纳结构的超疏水涂层，能够实现降阻节能的目的，因此具有重要的研究价值和应用前景。采用传统阳极氧化方式，在钛管内表面制备二氧化钛（TiO2）纳米管过程中，基体和阴极之间的配置方式严重影响溶液中的电场分布，进而影响纳米管的均匀性。因此，亟待开发适合细长钛管的阳极氧化方式，以获得均匀且超疏水的纳米管涂层。　　本研究以内径3mm的钛管为基体，采用同轴阳极氧化法，系统研究纳米管在钛管内表面的生长特性。在此基础上，开发了动态阳极氧化法，实现在长度930mm钛管内表面均匀化制备TiO2纳米管阵列。通过氟硅烷修饰，实现了内表面超疏水涂层。结果表明，在静态同轴阳极氧化法中，钛管内表面的TiO2纳米管在1 h达到500 nm的生长极限，并且其表面形貌不随阳极氧化时间的延长而发生改变。阳极氧化过程产生气泡致使电解液溢出，影响了钛管顶端纳米管的生长。设计和开发了动态同轴阳极氧化法。结果表明，钛管内表面TiO2纳米管的生长与溶液流速密切相关。当流速为12.2μL/s和64.2μL/s时，可分别在长度为100 mm和930 mm钛管内表面均匀生长TiO2纳米管阵列。当流速为12.2μL/s时，随着阳极氧化时间的延长，TiO2纳米管表面逐渐出现纳米线；在阳极氧化4h时，钛管内表面被均匀的团簇状纳米线完全覆盖。这些纳米线在超声清洗15 min后可被完全去掉，留下完全开口的均匀纳米管阵列。具有纳米线和纳米管分级结构的钛管内表面，经氟硅烷修饰后，水接触角高达165°，滚动角小于2°，实现超疏水特性。相比较，仅具有纳米管结构的内表面呈现水接触角为120°，说明分级结构为制备超疏水表面必要条件。