疏水、超疏水材料具有很低的表面自由能和很好的抗粘附性能,在自清洁材料、流体减阻、微流体器件、医疗等领域表现出良好的应用前景。获得各种材料的疏水、超疏水表面是实际应用的前提,而制备方法的探索则成为目前超疏水材料研究的主要内容。在具备表面防粘功能外，还必须考虑其力学性能及在工作环境中的使用寿命。因此在提高表面疏水性的同时，又能提高表面减摩、耐磨能力，降低机械传动部件的摩擦磨损，延长使用寿命，具有非常重要的意义。本文以2024铝和C1008碳钢为研究对象，借鉴天然生物如荷叶、贝壳、穿山甲、沙漠蜥蜴等具有疏水和耐磨的性能特征，运用耦合仿生学的原理，模仿自然界生物疏水耐磨特性，采用冲压、湿法刻蚀、激光雕刻、纳米电沉积等方法，在金属基体上构建疏水和耐磨表面，分析其组织结构和耦合效应，并将这种耦合仿生疏水耐磨金属表面应用到实际磨损件，考察其性能。采用冲压法和碱性湿法刻蚀技术，在2024铝金属样件表面先制备仿生凸包形态，在此基础上，运用刻蚀法在凸包形态样件表面再制备微结构和形貌。采用激光共焦扫描显微镜观察了凸包形态和碱性湿法刻蚀耦合仿生的2024铝样件表面的微观组织形貌，分析了凸包形态和碱刻蚀耦合仿生的2024铝样件表面的疏水性和耐磨性。结果表明：凸包形态和碱刻蚀耦合仿生的铝表面的疏水性（符合Cassie–Baxter模型）和耐磨性明显增强，其表面的摩擦系数降低了63.3%，耐磨能力增加，亲水表面转变成了疏水表面，接触角不经化学修饰达到135.8°。采用激光雕刻技术和纳米碳化硅/镍基复合电沉积技术，在C1008碳钢表面构建了疏水耐磨生物体表形态、结构、材料三元耦合仿生表面。考察了在制备纳米碳化硅镍基复合镀层过程中，各个工艺参数对表面疏水性、纳米SiC的含量、镀层硬度、镀层外观质量的影响，分析了激光雕刻与纳米碳化硅镍基电沉积法联合制备的三元耦合仿生表面微观组织成分与形貌。探讨了其微观组织成分与形貌形成原理，评价了激光雕刻与纳米碳化硅镍基电沉积法联合制备的三元耦合仿生表面的常规性能。试验结果显示：耦合仿生试件的疏水耐磨性能测试指标均优于普通试件，不用低能化学物质修饰，接触角可达到143°，激光雕刻与纳米碳化硅/镍基电沉积的三元耦合仿生表面的磨损性能要高于单纯电沉积镀层或单纯激光雕刻表面的磨损性能。将耦合仿生表面制备技术应用到磨损件表面。制定了磨损件耦合仿生修复工艺流程，选取且修复了典型磨损零部件，经实车试验，耦合仿生修复的零部件耐磨性提高了47.1%，且防粘性显著增强。