近年来,超疏水涂层因其特有的综合性能,已经成为研究热点,并在很多领域被研究和应用。复杂的制备工艺、成本高和稳定性差等,严重限制了超疏水涂层在工程实际中的进一步应用。矿用机械表面的工况环境复杂恶劣,对机械表面综合使用性能要求非常高,在寒冷地区还要求涂层具有优异的抗结冰和除冰等特性。将超疏水和矿用机械表面涂层相结合,不仅可以提高矿用机械表面涂层综合使用性能,而且可以拓宽超疏水涂层应用领域。液滴撞击超疏水表面的铺展过程是研究液滴撞击超疏水表面动态行为的基础,由于液滴撞击超疏水表面过程的复杂性,使得研究获得的最大铺展系数理论模型存在不可忽视的误差。因此采用有效的理论建模方法,减小理论模型与实际撞击过程误差,对完善液滴撞击铺展动力学理论具有十分重要的意义。针对上述问题,本文采用简单、低成本方法制备性能稳定的矿用超疏水复合涂层,并对获得的复合涂层开展了系统性的研究工作。研究了液滴撞击超疏水复合涂层表面形态变化与液滴调控参数间的关系,基于系统能量守恒原理,建立了考虑液滴自身重力势能的最大铺展系数模型方程。论文的主要研究工作如下:（1）以常用的工程塑料聚苯硫醚（PPS）为涂层载体,碳纳米纤维（CNFs）为导电填料,同时添加制备的三维二氧化铈（Ce O2）微粒、聚四氟乙烯（PTFE）颗粒以及聚二甲基硅氧烷（PDMS）,充分机械搅拌后,采用喷涂法将获得的悬浊液喷涂在矿用设备常用的Q345合金钢表面,加热固化后获得具有抗静电性能的单层超疏水复合（MSC）涂层。抗结冰测试表明,MSC涂层表面具有良好的延迟结冰效果。电化学腐蚀测试结果表明,MSC涂层表面的空气膜可以显著改善涂层的抗腐蚀能力。MSC涂层的自清洁、抗污染和高温煅烧实验说明制备的复合涂层具有优良的稳定性。（2）在MSC涂层制备工艺基础上,采用了双层喷涂法来提高涂层与基底间的粘结性,并对获得的双层超疏水复合（DSC）涂层进行相关的分析测试。结果表明,添加的PPS底层起到过渡层作用,不仅与基底表面结合紧密,而且可以增强底层和面层之间热氧化交联作用,进而提高涂层与基底之间的粘结性能。DSC涂层对水滴的粘附力低以及水滴对污染颗粒吸附作用是影响超疏水表面自清洁和抗污染性能的主要因素。（3）采用自行搭建的高速摄像采集系统,捕捉不同调控参数（液滴直径、撞击高度和表面润湿性）下,液滴撞击超疏水表面形态变化过程。利用Mtalab编程对液滴撞击动态视频进行信息提取,研究了不同调控参数与液滴撞击形态变化关系。定性分析调控参数对液滴撞击表面动态特性参数的影响,揭示了不同撞击高度h和不同液滴直径d0条件下,液滴撞击表面形态变化机理。同时,分析了液滴撞击表面后的回弹速度和最大回弹高度系数随表面疏水性的动态变化规律。（4）对液滴撞击粘性耗散时间方程进行修正,然后基于液滴撞击前后系统总能量守恒原理,引入Young方程和Cassie模型对建立的模型方程进行代换化简,建立考虑液滴自身重力势能的最大铺展系数理论模型,并将与重力相关的无量纲数Bo引入到建立的理论模型中。与典型最大铺展系数理论模型对比发现,本文建立的模型和实验数据吻合度更高,有较好的一致性,可以有效的预测液滴撞击铺展过程βmax变化。