当前广泛应用于电气外绝缘的硅橡胶材料,其表面容易凝聚水滴并诱发电晕放电从而引起材料老化劣化,最终导致沿面闪络等问题。而超疏水材料表面具有优异的憎水性能,其表面水滴容易滚落,即使在恶劣环境条件下,其表面也难以形成连续的水膜。研究超疏水材料表面水滴凝结特性,对于超疏水涂层在外绝缘的应用具有重要的意义。本文提出向硅橡胶材料中引入氟元素制备超疏水表面的方法,并对其材料表面憎水稳定性、介电性能、凝露和防污闪特性进行了系统的研究。论文的主要内容有:(1)研究了直接氟化技术对硅橡胶理化与电气性能的影响,并对直接氟化前后硅橡胶材料表面的憎水性、微观形貌、组成成分、表面能进行了测试分析。结果表明,直接氟化技术可使硅橡胶表面具有超疏水性能,微观形貌分析结果表明直接氟化技术有利于在硅橡胶表面构筑微-纳米二元复合粗糙结构;组成成分测试结果表明直接氟化技术可向硅橡胶表面引入大量的氟元素;并通过表面能计算得出直接氟化技术可显著降低硅橡胶表面能,但采用直接氟化技术降低了硅橡胶原有的机械性能和电气绝缘性能。(2)普通RTV硅橡胶涂料一般以聚二甲基硅氧烷为基体材料和以纳米颗粒为填料组成。本文提出了一种利用氟硅烷改性的纳米二氧化硅颗粒填充聚二甲基硅氧烷制备出超疏水涂层的方法,并对该方法制备涂层的微观形貌、组成成分、表面能、憎水稳定性、介电性能进行了试验研究。试验结果表明,该方法制备的超疏水涂层不仅和直接氟化技术制备的超疏水材料具有相似的微-纳米二元复合粗糙结构,而且涂层还具有优异的憎水稳定性和介电性能。(3)以氟硅烷改性纳米二氧化硅颗粒的超疏水涂层和普通RTV硅橡胶涂层为研究对象,试验研究了温度、倾斜角度对这两种涂层表面凝露特性的影响。利用光学显微镜记录了水滴的凝露行为,分析了超疏水涂层和普通RTV硅橡胶涂层表面凝露形貌特征,统计了凝结水滴运动次数,计算了涂层表面水滴覆盖率,揭示了倾斜角度对超疏水表面水滴凝露的影响规律。结果表明,相比于普通RTV硅橡胶涂层,超疏水涂层表面水滴分布稀疏,并且其表面凝结水滴易滚动,这有利于在超疏水涂层表面形成干带,降低其表面的凝露量。(4)测试了氟硅烷改性纳米二氧化硅颗粒的超疏水涂层分别在轻、中、重度染污程度下表面的憎水性能,并对超疏水涂层、普通RTV硅橡胶涂层和空白玻璃在表面润湿状态下的湿闪、污闪电压特性进行了研究。试验结果表明,在不同染污程度下超疏水涂层表面依然保持优异的憎水性能;相比于普通RTV硅橡胶涂层和空白玻璃,超疏水涂层具有高闪络电压、低泄漏电流等显著特征,而超疏水涂层表面具有的优异憎水性能,是其具有高闪络电压、低泄漏电流的主要根源。本文研究结果表明,直接氟化技术可赋予硅橡胶表面优良的超疏水性能,由于氟化处理的硅橡胶表面出现片层剥落,其机械性能与电气绝缘性能受到不利影响。通过氟硅烷改性的纳米二氧化硅颗粒填充聚二甲基硅氧烷制备的超疏水涂层,不仅呈现优异的介电绝缘特性,而且具有显著的抑制表面凝露效果,对在高湿低温工况条件下应用该类涂层以提高输电线路的抗污闪能力具有重要意义。