超疏水表面(superhydrophobic surface,SHS)由于其独特的水排斥性,在日常生活、建筑防污、管道运输乃至国防航空等方面有着广泛的应用。研究超疏水表面的冷凝特性,对于优化空调系统,减少换热器运行过程中液膜和灰尘带来的不利影响,具有重要意义。在以往的研究中,几乎没有对低温冷凝的研究以及关于倾斜角度影响冷凝的研究。本文通过先化学刻蚀再硅溶胶修饰的方法在铜基上制备超疏水表面,并进行相关冷凝特性的研究和影响因素分析。首先,为研究温湿度对SHS上结露特性的影响,将制备的SHS水平放置在冷台上进行冷凝实验,结果表明:随着冷凝温度降低,表面液滴覆盖率和平均半径均增大,并且当温度小于某一值时表面覆盖率随温度的降低会急剧增加;与中、低湿度下的冷凝液滴相比,高湿度下冷凝液滴的平均半径明显减小且液滴覆盖率明显较大,并且中、低湿度条件下,液滴覆盖率差别很小;超疏水表面在高湿度条件下的液滴成核和生长更快,虽然有液滴覆盖率高的缺点,但也有液滴更新速率快,大颗粒液滴少的优点。其次,评价超疏水表面性能的优异需要从两个方面进行考量,一是在冷凝条件下超疏水表面本身的疏水性质;二是影响其疏水性质的其它外在因素。实验结果发现,SHS上凝结液滴的状态会受到表面倾斜角度的影响,倾斜角度越大,其凝结液滴体积越少。对于铜基超疏水表面,垂直放置时的水滴凝结特性明显优于水平放置时的水滴凝结特性。将样片竖直放置在竖直放置的冷台的中心,通过2 h的连续冷凝实验,SHS上的液滴实现了周期性的成核、生长和弹跳离开。最后,在超疏水表面上铺撒灰尘,研究SHS的冷凝除尘过程以及影响除尘的因素。对灰尘的颗粒大小、灰尘覆盖率以及空气湿度等影响冷凝除尘的因素进行了分析,并说明了灰尘离开的三种优先级。研究表明,灰尘能够被冷凝液滴带走,但是去除时间和除尘效果存在差异。本文通过定量分析表面冷凝液滴覆盖率、尺寸分布等,揭示了温湿度、表面倾斜角度和表面干净程度这些常见变量对超疏水表面冷凝特性的影响,为超疏水表面的应用提供了理论参考。