表面润湿性是固体表面的基本特性之一,通过制备微纳结构可以有效改善表面润湿性能,使其在工业和生活中发挥重要的应用价值。不同的应用场景会产生不同的应用要求和影响变量。例如,防覆冰应用要求疏水表面在不同温度环境工作,而集水及油水分离等应用需要亲水表面长时间保持亲水性能稳定。因此,有必要通过改变环境温度来研究微纳结构表面的润湿性变化以及如何抑制亲水润湿性表面的性能变化。基于以上润湿性微纳结构表面研究的新趋势,本文使用飞秒激光微纳结构表面制备技术,针对工业有广泛应用的不锈钢材料,对制备的不锈钢微纳结构表面的润湿性进行了温度和表面化学成分变化的调控研究。具体研究内容如下:1.温度对疏水表面润湿性调节研究。利用飞秒激光直写技术在不锈钢表面制备柱状微纳结构,通过硅烷化的方法将表面改性为超疏水表面,进一步研究温度变化对疏水微纳结构表面润湿性的调节作用。实验结果表明,接触角随表面温度的升高而逐渐升高,升高温度使表面变得更加疏水。这是由于温度的升高导致不锈钢表面能下降,从而使表面更加疏水。而当温度升高到80℃时,液滴出现了明显的蒸发,而且在蒸发初始阶段其接触角相对稳定,在蒸发过程中由于表面硅烷化带来的化学异质性,导致液滴在蒸发过程中其状态发生变化。在对温度环境的适应性方面,相比于硅脂热处理的方法,硅烷化处理的方法表现出较好的性能,在沸水中浸泡两个小时依然保持超疏水稳定性,这是由于硅烷化处理使有机物和不锈钢表面以共价键连接,疏水性比较稳定。2.化学处理对亲水表面润湿性的影响及优化研究。利用飞秒激光制备了两种典型微纳结构表面,开展了氢氧化钠溶液处理后与未经化学处理的微纳结构表面润湿性随时间的转变规律及机制的对比研究,并通过X射线光电子能谱对表面的化学成分变化进行分析,发现超亲水表面在空气中存放时会吸附空气中的有机物导致表面能降低,进而使表面润湿性变为疏水,通过表面成分分析可确定其转变机制为有机物的吸附。进一步通过氢氧化钠溶液浸泡方式可以实现润湿机制转变（转变为氧替换）,同时也有效降低了润湿转变的速率。该实验表明,可通过氢氧化钠溶液处理的方法,抑制微纳结构表面润湿性的变化。另一方面,通过不同结构形貌的对比发现,微米尺度结构的表面可以通过增加表面粗糙度实现亲水性能的有效保持。因此,调节微米尺度结构表面的粗糙度也有助于抑制其润湿性的变化。从微纳结构和表面化学成分两个方面对保持结构表面的亲水性提供了一种有效的方法,对于亲水性表面的应用具有一定的意义。