在荷叶、水稻、玫瑰花瓣等自然生物的启发下,固体表面润湿改性技术在基础研究和实际应用中受到越来越多的关注。这些受生物启发的具有特殊润湿性的表面在科学研究和实际生产中具有巨大的应用潜力,如微流控器件、仿生材料制造领域和芯片实验室等。形状记忆合金(SMAs)是近年来发展火热的一种新型材料,主要包括AgCd、AuCd、CuZn、NiTi等。其中,镍钛合金(NiTi)由于其优异的机械性能和良好的生物相容性,在生产生活中得到了广泛的应用。本文通过纳秒激光加工技术和氟化物硅烷化处理工艺在镍钛合金基底上制备了微/纳米复合表面微结构和低表面能涂层,成功获得了具有可调谐二维各向润湿异性和高粘接性能的表面以及超疏水表面。为了研究激光刻蚀和硅烷化工艺对NiTi基底表面润湿性的影响,实验中采用白光共聚焦显微镜和扫描电镜(SEM)对加工后的镍钛合金表面进行了表面形貌检测,并通过X射线光电子能谱(XPS)和接触角测量仪分别研究了材料表面的化学成分和润湿性变化情况,此外,本文还建立了水滴体积与材料表面各向润湿异性的关系。为了全面考察超疏水表面的性能,对超疏水表面在酸、碱、有机溶剂和盐水中的化学稳定性以及该表面的热稳定性进行了系统性研究。通过一系列实验研究和结果可知:各向润湿异性表面的制备过程中,通过改变激光加工参数,垂直方向和水平方向上的润湿差异可在0°~20.3°范围内变化,远远大于自然界水稻叶片润湿异性范围。改性后镍钛合金表面滚动角保持在180°,成功模拟了玫瑰花瓣的粘附能力。关于硅烷化与各向润湿异性的关系,研究发现硅烷化过程可以增强其疏水性但却减弱了表面的各向润湿异性。在超疏水表面的制备研究中,接触角测量结果表明,g80表面的接触角测量值最大,可达154.42°±2.1°,而g60的接触角测量值最小,为152.16°±1.25°。稳定性方面,超疏水表面对酸性溶液、有机溶剂和盐水具有较强的耐受性,但对碱性溶液的耐受性较弱。此外,改性表面可以在150℃以下保持良好的超疏水性能,在350℃下仅具有疏水性,当温度超过550℃时,表面则由疏水转变为亲水。此外,本文还对超疏水表面进行了碳离子注入研究。结果表明,碳离子注入对NiTi基底超疏水表面的影响与硅烷化改性过程密切相关。碳离子注入会通过化学作用改变表面的颜色,而表面微观结构没有变化。此外,碳离子注入对表面碳含量的改变影响微弱。