论文采用半导体制冷和接触角测量两种试验系统，以不同加工方法制备得到的非周期结构、周期结构的疏、亲水表面为研究对象，通过高速摄影和接触角测量仪等设备研究了不同表面特性的疏、亲水表面上液滴润湿性、冻结变形特性和自然对流条件下的霜层生长特性。　　首先对不同表面特性的疏、亲水表面上液滴润湿性进行了研究，考察喷涂-固化时间、周期结构（包括周期结构的尺寸、形貌和排列方式）、液滴体积、表面温度和环境湿度等因素对不同疏、亲水表面上液滴润湿性的影响。明确了不同表面结构对疏水性能的作用效果，得到了具有最佳疏水效果的表面结构和柱体形貌；定量分析了液滴体积、表面结构和试验工况（温湿度）对疏水性的影响规律。　　其次，开展了恒温、变温条件下疏、亲水表面上单个10士液滴的冻结变形特性研究。考察了表面温度、环境湿度和表面结构对液滴冻结变形特性的影响，并对比了不同结构表面上液滴首次冻结和二次冻结变形的差异。获取了恒温、变温条件下，不同疏、亲水表面液滴冻结的可视化结果，并定量分析了不同工况下液滴冻结过程中厚度、直径方向的变形情况。研究表明：一级微米硅柱、黑硅和二级黑硅具有较好的减小厚度变形或延缓冻结时间特性；温度和湿度对疏、亲水表面液滴结冰影响较大；并通过对比首次冻结和二次冻结时不同疏、亲水表面防覆冰性能差异，明确了二级黑硅具有最好的耐用性。　　最后研究了自然对流条件下疏、亲水表面的结霜特性。采用CCD相机获取不同时刻表面霜层生长可视化结果。通过分析不同结构的疏、亲水表面上霜层厚度随时间和温度的变化情况，验证了固体表面的周期结构在抑霜方面起到的重要作用，并认为接触角大小与结霜厚度没有明显关联。此外，还发现一级微米硅柱的霜层结构最为特殊，且具有最佳抑霜效果。