由于超疏水表面的某些潜在应用,如持续滴状冷凝、防覆冰和防腐蚀,使得冷凝水滴在超疏水表面上的自迁移现象受到越来越多的关注。但并不是所有的超疏水表面都能使冷凝水滴在其上快速自迁移,如荷叶表面和蝴蝶翅膀表面即不能。有关这种自迁移现象的微观机理、影响因素暨如何设计制备这种特殊超疏水表面的研究仍然有限。铜是一种很好的工程材料,具有价格便宜、传热系数低等特点。在本研究中,我们采用湿化学氧化法在铜基底上分别构建了具有纳米片和系列纳米针结构的表面,并对其进行氟化处理得到超疏水铜表面。我们首先研究了水蒸气在具有纳米片结构的超疏水铜表面的冷凝情况,发现冷凝水滴自迁移现象并不明显。然后我们系统研究了具有纳米针结构的超疏水表面的表面粗糙度和氟化处理程度对冷凝水滴自迁移现象的影响。基于显微镜下拍摄的连续图片（视频截图）,我们量化了冷凝水滴自迁移的频率。证实该频率随纳米针结构和氟化程度的变化而明显变化。在具有高氟化程度、足够窄间隙和高垂直度的纳米针结构的表面上,冷凝水滴的快速自迁移现象最明显。运用Laplace压力原理,我们分析了冷凝水滴自迁移的微观机理,将该现象归因于在蒸气冷凝过程中冷凝小水滴具有稳定的Cassie状态,该状态由特定的纳米级形貌和很低的表面能共同决定。利用结冰现象,我们进一步分析了 Wenzel-Cassie状态的转变动力学。在超疏水表面温度为-15℃和周围空气相对湿度为73.8%下,在纳米针缝隙内形成的冷凝小水滴,由于基底温度过低,导致冷凝生成的小水滴被迅速冻住,不能从Wenzel状态转变到Cassie状态。本研究有益于设计新的超疏水表面,对持续滴状冷凝、收集冷凝水和防覆冰等具有重要的研究意义。