近几年来，通过在固体表面修饰低表面能物质，或者在表面构建微结构制备与水的接触角大于150°的超疏水表面因其广泛的应用和诱人的前景引起了各国学者的极大关注。目前，己经制备出了许多人工超疏水表面。主要采用的方法有：模板法、激光或等离子体刻蚀法、物理或化学气相沉积法、溶胶一凝胶法、静电纺纱法等。然而，这些方法由于工艺的限制，如制备技术上缺乏大规模制备的操作性，制备条件苛刻，成本昂贵等原因使该涂膜难以得到普遍应用。因此探索工艺简单、成本低廉、并能实际应用于大面积的超疏水表面的制备方法有着重要的理论和实践的意义。本论文先利用溶胶-凝胶法制备了单分散的纳米二氧化硅（SiO₂）溶胶，再采用低表面能的有机硅，包括含氢量为0.08%和0.386%的含氢硅油（PMHS）、羟基硅油（HTO）、羟基氟硅油（HTFO）对纳米SiO₂粒子进行表面交联和疏水化处理，然后在玻璃基片上提拉成膜，并加热凝胶化，制备出了表面具有微纳米双重粗糙结构的超疏水纳米SiO₂涂膜。采用接触角测定仪、红外光谱、X射线表面能谱、透射电镜、扫描电镜、原子力显微镜等手段对该超疏水膜的制备条件、结构与性能进行了研究。结果表明，四种有机硅改性纳米二氧化硅涂膜均能达到超疏水水平。其中，用PMHS（含氢量为0.386%）改性的SiO₂涂膜超疏水效果最好，对制备的涂膜在170℃进行热处理3h后，接触角最高可达173°，滚动角低至0.8°，且该超疏水涂膜表现出优异的耐化学溶剂和耐环境老化性能。通过对改性前后的SiO₂溶胶和有机硅-纳米SiO₂超疏水膜的结构形态研究发现，有机硅与SiO₂表面产生了化学结合，形成了有机硅-SiO₂杂化交联材料；涂膜表面被低表面能的有机硅包覆，同时较均匀地分布着许多粒径为50-400nm的微米-纳米双重粗糙度的微凸体，这是产生优异的超疏水性能的主要原因。由膜表面结构和粗糙度对润湿性能影响的实验结果，结合Cassie模型的理论分析可知，硅油改性交联二氧化硅粒子组成的涂膜表面构成了符合Cassie模型的非均相界面。