本文以工程机械中润滑油和燃油中易混入水而导致润滑系统和发动机系统失效为背景,基于超润湿材料设计方法,针对工业生产中存在的分层油水和分散油水（乳液）,利用金属橡胶设计并制备了两种高效分离油水的超润湿材料,解决传统超润湿材料表面微观形貌易磨损的难题。本文主要进行了以下几点研究:（1）深入研究金属橡胶的制备工艺,推导出金属橡胶孔隙度计算公式,基于平均水力直径模型推导出金属橡胶水力直径。在此基础上,针对工业生产中存在的分层油水,通过阳极氧化法和表面修饰,研制出了一种可从水中分离出轻油和重油的超润湿金属橡胶;针对润滑油混入水形成的乳液,通过碳纳米管的填充调控金属橡胶的孔径大小,研制出了一种能够从油包水乳液中去除微量水的超疏水金属橡胶。（2）利用SEM、XPS、XRD、EDS等表征手段,对超润湿金属橡胶制备过程中的表面微观形貌和低表面能修饰原理进行研究与分析;通过溶剂浸泡和油水分离试验,发现超润湿金属橡胶具有可逆的润湿性切换能力和分离复杂油水的能力;进行紫外光照射试验研究发现,制备的超润湿金属橡胶可以降解水中的有机染料,具有良好的自清洁性能;对超润湿金属橡胶表面进行砂纸摩擦试验,验证了金属橡胶框架对微观纳米结构的保护作用。（3）通过SEM、XPS、XRD、EDS、FT-IR等测试研究超疏水金属橡胶表面的化学成分,分析制备过程中的反应机理。将制备的超疏水金属橡胶用于工程机械润滑油中微量水的去除,发现制备的超疏水金属橡胶具备优异的润滑油包水乳液的净化能力;对超疏水金属橡胶进行溶剂浸泡等试验,发现其化学稳定性优良;利用砂纸摩擦试验和静态压缩试验,验证了超疏水金属橡胶三维网络框架对填充的多壁碳纳米管具有保护作用。（4）从金属橡胶的内部空间网状结构出发,引入多壁碳纳米管减小其孔隙度,基于平面随机分割理论推导出超疏水金属橡胶的孔径分布规律;结合深层过滤的理论模型,重点考虑分离过程中的重力沉淀效应和深层截留效应,对超疏水金属橡胶的乳液分离机理进行深入的研究与分析,实现了对乳液分离效率的理论预测。