不锈钢316L由于其良好的耐腐蚀性能,已被广泛应用于生物医学、海工装备、航空航天和石油化工等领域。不锈钢316L表面氧化可生成致密氧化膜,具有耐腐蚀性能,然而复杂的服役环境会破坏表面氧化层并加速不锈钢腐蚀,影响到不锈钢的安全服役。自然界许多生物在长期自然进化过程中形成了性能优异的微纳结构表面,例如荷叶表面的多级结构所产生的超疏水特性使水滴在其表面极易滚动并带走污染物。制备超疏水表面微纳结构是涉及生物、物理、化学等多学科交叉的前沿技术,表面微织构化能极大改善材料力学、化学及物理性能。通过构建微纳结构和降低材料表面能赋予材料超疏水特性是一种高效抗腐蚀方法。因此,通过在不锈钢316L构建微织构超疏水表面提高其耐腐蚀性能,对于延长不锈钢关键零部件的使用寿命具有重要意义。首先,针对涂层技术加工成本高、操作流程复杂、造成环境污染、难以大规模生产难题,以不锈钢316L为研究对象,将激光加工与化学辅助热分解方法相结合,提出了纳秒激光-化学法和飞秒激光-化学法两种新的复合工艺制备超疏水表面。其次,开展纳秒激光-化学法和飞秒激光-化学法复合加工工艺优化研究。纳秒激光-化学法以提高水滴接触角为目标,通过优化激光加工参数和微观结构尺寸提高表面超疏水性能,通过表面化学成分分析,揭示了激光诱导硬脂酸热分解机理。飞秒激光-化学法通过理论计算烧蚀阈值,确定飞秒激光烧蚀功率和脉冲重复频率,试验对比实际烧蚀深度和目标烧蚀深度优选激光扫描速度,以最大接触角为目标优化表面结构类型和尺寸。研究表明这两种复合工艺均能显著增强表面疏水性能。最后,针对纳秒激光-化学法和飞秒激光-化学法复合工艺制备超疏水表面的化学稳定性、耐腐蚀特性和耐磨性开展研究。通过化学溶液浸泡测试对水滴接触角的影响规律以研究不同样件的化学稳定性,通过动电位极化曲线探究不同样件表面的电化学腐蚀特性,通过摩擦试验法研究所制备超疏水表面耐磨性。结果发现两种工艺制备的超疏水表面的化学稳定性、耐腐蚀和耐磨性能均优于传统硬脂酸涂层法,其中,纳秒激光-化学法加工表面的化学稳定性和耐腐蚀性略优于飞秒激光-化学法。飞秒激光-化学法加工表面的耐磨性能优于纳秒激光-化学法。