在自然界中,超疏水现象随处可见。其中,“荷叶效应”最为典型,有着广泛的应用前景,例如防污、减阻、非润湿织物、挡风玻璃、油水分离等。众所周知,荷叶的超疏水性是依靠表面粗糙度与低表面能共同起作用。在过去的十年中,人们为了模仿荷叶表面形态,研究了一些人工超疏水涂层。尽管超疏水表面由于潜在的实际应用价值倍受青睐,但目前超疏水表面在研究与实际应用上存在着几个关键的问题:(1)成本低廉、操作简单可控且适合大面积制备超疏水表面的技术仍未得到解决;(2)对自清洁功能的表面,超疏水表面的耐久性、耐磨性以及机械强度等依然面临着巨大的挑战;(3)单一的超疏水表面已经无法满足人们的要求,功能性超疏水表面的研究发展空间很大,如透明表面,导电表面、以及智能传感表面等等。溶胶-凝胶法作为制备超疏水涂层技术中的一种,被广泛用来在各种基材上制备薄膜。主要是溶胶-凝胶技术有一些独特的优势,比如在低温下合成以及能够大面积制备。因此本文采用溶胶-凝胶技术,探索出一种制备多功能超疏水涂层的方法。主要研究内容及结果如下:(1)具有导电功能的超疏水涂层的制备与性能调控:采用溶胶-凝胶法制得氟化硅溶胶,然后与浓硝酸高温处理后的石墨烯通过氢键组合成了稳定的石墨烯/硅烷溶液,喷涂到基底后表现出较好的超疏水性。为了进一步增加超疏水性能,在混合溶液中引入适量的Si02纳米颗粒,得到的涂层接触角增到159.4°,滚动角减小到3°。同时涂层还具有良好的导电性,将涂层放入通电的回路中,发光二极管能够发光证明了这一点。在氟化溶胶的帮助下,利用石墨烯实现了导电超疏水涂层。(2)适用于多种恶劣环境的超疏水涂层的制备与性能调控:通过喷涂低温溶胶-凝胶制备的改性纳米粒子悬浮液来制备超疏水涂层。该超疏水涂层具有159°的接触角和小于3°的滚动角,能够轻易地去除涂层上的污染物,实现自清洁功能,并具有一定的透明度。此外,超疏水涂层即使在冷冻或高温以及不同的pH溶液等特殊的环境依旧保持长期的稳定性。另一方面,涂层也能够抵御太阳光的照射。同时,涂层的超疏水性在锋利的刀片划削数次后仍然存在,功能完好。因此,低成本、大面积、长期稳定且具有自清洁性能的超疏水涂层能够适用于各种实际应用。