水在固体表面上的浸润行为是自然界中常见的现象。在热力学中,水的表面浸润是一个典型的吉布斯多相体系界面平衡问题,通常可由气液固三相界面处的宏观接触角进行表征。深入理解最基本的热力学参数（即温度和压力）对水的接触角的影响不仅有助于量化不同体相间的界面自由能,而且是建立界面能量平衡关系和理解界面能质传递规律机理的关键。此外,研究高温高压环境下尤其是近临界状态下水的表面浸润性的温度（或压力）相关性对以水为工质的能源动力系统（如基于蒸汽动力循环的燃煤和核能发电系统）的热力设计和安全优化也具有重要意义。在高温高压环境下测量水的接触角要求实验装置具备可视化功能的同时达到高温和高压的测试条件,实验难度较高,导致目前文献中高温高压下水的接触角数据相当匮乏,尤其在300℃以上的近临界温区内尚为空白。此外,表面浸润机理的研究离不开量化关键表面热力学参数（如界面张力和表面熵等）,但在高温高压环境下对其进行测量极具挑战性,致使相关浸润机理的研究也陷于停滞。有鉴于此,本文采用实验测试和热力学分析相结合的方法深入探究了水的近临界状态下不同固体表面的浸润行为。本文基于静滴法设计并搭建了一个高温高压环境下原位表征接触角的可视化测试平台,其设计温度和压力分别为350℃和18 MPa,大幅领先国际上的同类装置。采用软性石墨垫和锁紧螺栓相结合的密封方式,有效地解决了高温高压下容器漏气的问题;并利用背压阀系统减小压力不稳定性,降低了测温不准和温度分布不均的影响。通过合理安排加热管与视窗的位置,消除了高温条件下视窗结雾的现象,显著地提升了水滴成像质量。此外,压力容器的可拆卸拓展模块能进一步匹配基于动态液滴体积的接触角测试方法,实现高温高压动态接触角的精准测量。借助该测试平台,本文首先研究了温度和压力对氮气气氛中水在固体表面上接触角的影响,在此基础上探究了温度、压力和表面特性（表面材料和粗糙度）协同作用下水的浸润行为的变化规律,并基于表面热力学和吸附理论阐明了相关浸润现象的物理机制。所得到的主要结论如下:（1）水的接触角随环境温度升高呈现分段线性下降的趋势,大致可划分成低温区（室温–120℃）、中温区（120℃–240℃）和高温区（240℃–300℃）三个区间。低温区内,水在亲水的金属和非金属表面上的接触角随温度具有缓慢下降或几乎不变的趋势。然而,当温度高于120℃时,水的接触角却急剧地减小。此外,当温度高于240℃时,水的接触角随温度而轻微地增大或再次变得几乎不变。对于疏水表面,由于固体表面上可忽略的气体吸附作用,水的接触角却几乎不随环境温度而变化。（2）相较于环境温度的影响,环境压力对水的接触角的影响相对较小。水的接触角在低温和高温条件下具有不同的压力相关性:当温度低于100℃时,水的接触角与压力呈正相关,而在高于100℃的温区内却出现了相反的趋势。这一现象主要是因为升压和升温分别引起的固气与气液界面张力变化之间的竞争作用。在低温条件下,升压促进固体表面上的气体吸附作用,固气界面张力的减小主导接触角的增大趋势,而在高温条件下,气体吸附作用减弱,接触角随压力的变化主要受控于气液界面张力的影响。（3）此外,表面材料和温度对水的接触角具有协同作用。水的接触角随温度的变化规律（如温度相关系数和温度分区临界值等）显著地依赖于表面材料的种类。总体而言,金属材料的表面浸润性相较于非金属材料对温度的变化更敏感。并且,温度也会左右表面材料与水的接触角的关系:升温将会减弱表面材料对接触角的影响,使得高温条件（大于240℃）下不同固体表面的浸润性趋于相似。此外,由于高温下水滴较为显著的蒸发作用造成的内部流动,高温高压条件下出现了水滴气液界面偏离球面的新现象。（4）与表面材料的影响相似,表面粗糙度也会影响水的接触角温度和压力依赖性。表面粗糙度的影响在低压条件下相对明显,但升压会减弱其作用。此外,温度低于160℃时,提高表面粗糙度将促进环境压力对水的接触角的影响,然而,温度高于160℃时,不同粗糙度表面却表现出相近的接触角压力相关性。相似地,表面粗糙度对水的接触角的影响主要体现在低温区（低于120℃）内:减小粗糙度将会增大水的接触角。然而,升温则会削弱其影响。总之,表面粗糙度的影响主要存在于低温低压的条件下。而且,相较于温度,压力与水的接触角的关系更容易受表面粗糙度的影响。综上所述,通过攻克高温高压接触角的测试难点,本文填补了300℃以上温区内相关数据的空白。基于实测数据,通过表面热力学理论阐明了温度和压力对水的接触角的影响机制,并提出了通过接触角的温度相关性估算关键表面热力学参数（如固体表面张力、表面熵和吸附/浸润热等）的新方法。本文的研究结果不仅有助于发展表面浸润现象的热力学理论,对深入探究水的界面输运与相变现象也具有重要的工程应用价值。