超疏水表面的防覆冰性能具有良好的应用前景，可用于电力输送、通信网络、航空、航海以及高铁运输等领域。本文结合纳秒激光技术，根据经典Cassie-Baxter理论，设计了仿生沟槽结构，研究了纳秒激光对铝合金表面的作用机制。优化了仿生微结构的加工参数，其次，采用优化后的加工参数，通过一次和二次激光扫描在铝合金表面构建疏水结构，分析了加工功率、重复脉冲数目和扫描速度对表面微结构形貌、尺寸的影响规律；研究了微结构尺寸对材料表面润湿性的影响，探讨了试件表面润湿性机理，最后，对不同润湿状态的试件进行防覆冰和稳定性检测，采用图像处理的方法对结果进行定量分析。　　试验发现，微结构的宽度和深度与激光功率成正比，与扫描速度成反比，重复脉冲数目越大，微结构深度越深。沟槽微结构表面的接触角大小随着沟槽间距的增加，呈先增加后减小的变化趋势，且随着微结构深度的增加，接触角表现为先减小后增加，而后又接着减小和增加的波动状态。　　一次纳秒激光扫描加工在铝合金表面形成了微米级沟槽和纳米级熔渣复合结构，提高了试件表面的疏水性。二次纳秒激光扫描加工产生的碗状和四棱锥结构使材料表面表现出超疏水性能，其主要原因是该结构能捕获更多的空气，使液滴与微米级结构呈Cassie模型接触，与纳米级结构呈Cassie模型或Wenzel模型接触，满足了双尺度Cw-Cn/Cw-Wn润湿模型。此外，纳秒激光加工过程由于氧化反应在材料表面生成的铝合金氧化物也是表面疏水性能改变的原因之一。　　超疏水铝合金表面并不能完全阻止表面的覆冰和覆霜，只能在一定程度上延迟覆冰霜，超疏水表面、疏水表面、亲水表面的防覆冰霜性能依次降低；随着温度的降低，超疏水表面和疏水表面的防覆冰霜能力下降，且随着时间的增长，三种润湿表面的覆霜量趋于一致。结冰-融冰结果显示，采用纳秒激光加工的试件表面具有较稳定的防覆冰霜性能。