薄带连铸作为冶金领域内的一项前沿技术，将连铸与轧制联系起来，简化了之前复杂的生产工艺，使钢水直接被轧制为2~5毫米的薄带，使整个钢铁生产过程更紧凑、更连续、更环保、更高效。而作为工程材料纯铜，具有较高的传热特性，因此在双辊薄带连铸工艺中通常作为轧辊基体。但纯铜属于高温条件下强度较低的金属材料，在高温交变使用过程中不可避免的会发生各种损耗、表面疲劳及失效。因此在实际生产过程中为了降低纯铜的损耗及疲劳，通常在纯铜轧辊表面电化学沉积金属镍，利用镍镀层的高硬度、高耐磨损性，降低工程材料的损耗及疲劳，延长使用寿命，达到降低生产成本的目的。与此同时，结晶辊表面镀层种类、镀层表面形貌、镀层润湿性对钢液凝固组织有何影响成为近年来专家学者研究的重点。　　润湿性作为固体表面的重要特性之一，在许多领域发挥着至关重要的作用。特别是在金属凝固过程中，凝固初期，基体表面润湿性决定了金属液在基体表面异质形核点的数量。近年来，随着研究学者对润湿性在仿生学方面的深入研究，发现在金属表面制备仿生微纳双重粗糙结构对金属表面润湿性有重要影响。在现有理论依据杨氏方程、Wenzel模型和Cassie模型基础上，研究者发现在高表面能金属基体表面制备双重粗糙结构可使亲水表面更亲水，达到超亲水状态；超亲水表面经低表面能物质修饰后，达到超疏水状态。因此利用金属基体优越的机械性能，制备金属基极端润湿功能表面材料在现代工业产品中有非凡的应用前景。随着专家学者对润湿性功能表面的深入研究，发现润湿功能表面在自清洁、抗凝冰霜、摩擦减阻、促进异质形核等方面发挥至关重要作用，在双辊薄带连铸工艺过程中结晶辊表面形貌对铸带质量及表面组织有重要影响，而当下少有文献提及润湿性表面对凝固组织的影响。因此，本文从金属表面形貌入手，通过电化学方法在纯铜表面制备一层微-纳分级结构镍镀层，分析镀层形貌对润湿性的影响规律，并基于纯铜表面不同形貌镍镀层所产生的润湿性变化规律分析润湿性对液态金属凝固行为的影响。　　本研究采用实验方法，研究电化学制备镍镀层种类及形貌对润湿性的影响，通过比较去离子水、金属锡在制备试样表面润湿角的大小，分析液体表面能、固体表面能、固液界面能之间关系；借助白光干涉仪分析镀层表面粗糙度对表面润湿性的影响；通过对液态铝在试样表面凝固组织的观察，分析镀层表面形貌、润湿角、凝固组织三者间关系。主要研究内容及结果如下：　　（1）研究了在不同预处理方法制备的纯铜表面接触角差异，发现试样经电化学抛光具有比机械抛光更高的接触角。纯铜经磷酸电解液电化学抛光后表面接触角约为49.9°，而经抛光机机械抛光后表面角度约为30.1°。　　（2）其次通过改变镀液配方及控制电沉积过程电流密度，在电化学抛光后的纯铜表面制备了二元微结构表面形貌，通过对接触角的测量发现光亮镀镍获得的镀层亲水性较差，接触角随电流密度的变化在34.4°~56.3°范围内，当电流密度为2 2A/dm 时，接触角获得最小值。普通镍镀层所获得表面在制备完成后表面接触角均为0°，满足超亲水表面性质，经一段时间放置后，表面润湿性发生变化，向疏水状态转变。由此可知通过对电化学沉积表面形貌的控制，可以有效改善制备表面的润湿性，且相对于光滑纯镍表面，接触角均明显减小。　　（3）通过比较去离子水、金属锡在试样表面接触角的大小，以及对比两者液体表面能，发现在同一试样表面当液滴表面能升高时，与试样接触角有增加趋势，纯锡在超亲水的普通镍镀层表面接触角约为32.8°。由此可知：在固体表面能不变条件下，当液滴在固体表面达到三相平衡时，随着液体表面能的升高，液滴有挣脱固体表面趋势，使接触角增加。　　（4）通过改变纯铜试样表面预处理方式，采用砂纸打磨后进行电沉积获得的镍镀层也显示超亲水性，去离子水置于试样表面迅速铺展。而纯锡在该试样表面的接触角约为24.2°，通过对比预处理方式的不同，发现砂纸打磨预处理方法可使纯锡在试样表面的接触角进一步减小。　　（5）利用高温熔炼炉，将熔化后的液态金属铝置于制备试样表面，凝固后对凝固组织横截面与纵截面的切割、打磨、抛光、腐蚀，观察凝固组织的宏观表面形貌。发现制备镀层表面润湿性的不同，对凝固后组织产生一定影响，接触角较小表面所得到的凝固组织具有较小且均匀的晶粒；通过对凝固组织硬度的测量发现具有较小较均匀晶粒的凝固组织硬度较高，侧面证明了制备镀层的润湿性对凝固组织具有一定影响，说明基体表面润湿性对后期金属凝固行为有影响。