海洋强国是国家发展战略中重要的一环,而海洋恶劣的环境对服役设备提出了更为严格的要求。镍铝青铜作为舰船螺旋桨的常用材料,极易在高盐以及交变循环载荷的海洋环境中发生腐蚀。近年来,超疏水表面由于其与腐蚀介质特殊的润湿界面关系,成为材料表面防护领域的研究热点。传统的超疏水表面的制备方法如喷涂法、电化学沉积法、化学刻蚀法等,由于污染大、功耗高、结合力差等缺点,其应用受到限制。皮秒激光由于其精度高、可控性强、作用时间短、效率高被认为是最理想的制备超疏水金属表面的方法。论文采用皮秒激光对镍铝青铜表面进行加工以及各种后处理方法成功制备了超疏水镍铝青铜,研究了不同工艺参数对镍铝青铜表面形貌和润湿性的影响,并对制备的超疏水镍铝青铜进行相应的性能测试分析,其主要结论如下:(1)固体表面的润湿性是由表面结构和表面化学成分共同决定的。未加工的镍铝青铜表面接触角为80~o,皮秒激光加工后却呈现出超亲水性。为了方便探究皮秒激光工艺参数对镍铝青铜表面润湿性转变的影响规律,镍铝青铜在激光加工后采用氟硅烷修饰。研究发现,当扫描轨迹为平行型时,镍铝青铜表面接触角随扫描间距增加而减小,随激光重复次数的增加而增加,且只有选择适当的扫描速度才能获得最佳的表面润湿状态。通过试验研究获得最佳工艺参数为:当扫描间距为20μm,皮秒激光能量密度为2.01 J/cm~2,扫描速度为200 mm/s,重复次数为10次,制备的超疏水镍铝青铜的接触角为155~o,滚动角为3~o。(2)当扫描轨迹为交叉型时,镍铝青铜表面的接触角随扫描间距的减小而增大。当激光扫描间距小于80μm时,超疏水镍铝青铜的表面润湿状态为Cassie-Baxter状态,而当扫描间距由80μm增加到100μm时,其表面润湿状态过渡为Wenzel状态,且研究发现,镍铝青铜表面的接触角随重复次数的增加而增大,但当重复次数大于10次时,表面难以形成均匀周期性的结构,导致其接触角较小。通过试验研究获得最佳工艺参数为:当扫描间隔为30μm时,皮秒激光能量密度为1.21 J/cm~2,扫描速度为200 mm/s,重复次数为10次,其表面的最大接触角为166~o,滚动角为2~o。(3)通过不同的后处理方法,改变皮秒激光加工后的镍铝青铜的表面化学成分,成功制备了超疏水镍铝青铜,并研究了不同后处理工艺参数对润湿性转变的影响规律。研究发现,当把皮秒激光加工后的样品暴露在空气中时,其接触角会自发随时间的增加而增加,且表面微结构的尺寸越小,其接触角能够达到的值越大,其转变所需时间越短。当加工尺寸为30μm时,暴露在空气中14天后,其接触角最高可达163~o。通过低温退火的方法可以缩短自发转变时间,当退火温度为200 ~oC时,其转变时间缩短为14 h。此外,通过氟硅烷修饰的镍铝青铜表面接触角为166~o,硬脂酸修饰的镍铝青铜表面接触角为155~o。(4)通过多种测试来探究制备的超疏水镍铝青铜的稳定性、耐磨性和耐腐蚀性能。时效性测试表明,不同后处理方法制备的镍铝青铜在60天后仍能保持出色的超疏水性。耐磨性测试表明,氟硅烷修饰的镍铝青铜具有更为优异的耐磨性能。化学稳定性测试表明,硬脂酸和氟硅烷修饰的镍铝青铜更为稳定,测试溶液pH值的变化对制备的超疏水镍铝青铜的接触角影响较小。浸泡腐蚀和电化学腐蚀测试表明,氟硅烷修饰的镍铝青铜具有更好的耐腐蚀性能。且研究发现,超疏水镍铝青铜的耐腐蚀性主要与表面微结构的尺寸和表面疏水分子的稳定性相关,微结构尺寸越小,疏水分子层稳定性越强,其耐腐蚀性能越好。