自然灾害一直以来都是人们面临的问题,自然界中的结冰现象导致人类的经济和生活受到了严重的影响。风能作为一种新能源,但是覆冰问题会严重影响到风机的运行及其使用寿命。除冰方式分为主动除冰和被动除冰,生活中的除冰方式主要是被动除冰,被动除冰虽然直接、快速,但是这种方式需要大量的人力、物力,严重时甚至会威胁到工作人员的人身安全。因此,主动除冰的方法吸引了人们探索的目光。不少的研究已经证明疏水自洁涂层具有防覆冰能力,但是市场化的防覆冰涂层还处于起步阶段。我们结合现有的技术及实验条件制备出能够应用到风机设备上的超疏水材料从而达到防冰、防腐的目的。为此,本文研究出了三种不同类型的超疏水涂层,它们分别应用在风机金属框架、石材底座以及风机叶片上。本论文的研究内容及实验结果如下:1.以正硅酸乙酯和氢氧化铁为原料,用水热法在一系列金属基体表面制备出了超疏水表面,其静态水接触角可达160°,滚动角低于5°。酸性条件下的二氧化硅溶胶和氢氧化铁溶胶的混合溶液可以在金属基体上构成微/纳米双粗糙结构,从而形成具备自清洁性能的超疏水表面。由于超疏水表面纳米孔中的空气形成了空气阻绝层,这种阻绝层可以降低基体和水滴之间的热传导从而延长基体表面水滴的结冰时间。我们将这种超疏水样品和空白样品放置在-15℃条件下,通过在相同时间内检测两组样品的结冰面积,相同体积的水滴在两组样品表面结冰所需要的时间以及相同质量的冰块在两组样品表面脱离的速度来说明样品表面的防覆冰性能。实验结果表明,我们制备的超疏水样品可以将结冰时间延迟85%,在结冰过程发生的前5小时内超疏水样品表面覆冰面积明显比空白样品少,此外,超疏水表面可以将冰块的附着力降低50%。2.我们将疏水性纳米二氧化硅粒子和微米级碳酸钙粒子进行混合,然后用聚二甲氧基硅烷(PDMS)作为改性剂,制备出的防腐蚀超疏水涂料直接应用在混凝土基体上表现出很好的附着性能。这种超疏水涂层不仅具备疏水自洁性能,而且由于PDMS的存在使其具备自修复能力。另外,我们探究了二氧化硅、碳酸钙和PDMS的含量对涂层疏水性的影响,并对其耐用性以及防腐蚀性能进行了检测。实验结果表明用超疏水涂料粉刷过后的户外墙壁和水泥块经过3个月的监测之后仍然具备疏水自洁的功能。这种超疏水涂层可以将铁片的腐蚀电流降低57.1%,腐蚀电压升高3.9%。3.为了进一步提高疏水涂层的机械性能及防覆冰性能,我们添加了环氧树脂改性剂。首先采用溶胶-凝胶法制备出纳米级二氧化硅粒子,然后在恒温条件下将二氧化硅、硫酸钙以及甲基纤维素按一定的比例进行混合,最后使用改性的环氧树脂进行疏水改性得到耐磨擦的超疏水涂层。实验结果表明,这种涂层的水接触角可达157°±1.5°,滚动角低于5°,经过600目砂纸摩擦35次之后,涂层的水接触角仍然在150°以上。另外在-10℃的条件下模拟覆冰过程,通过检测两组样品表面冰块的重量以及相同体积的液滴完全结冰所需的时间来反应涂层的防覆冰性能。与普通表面相比,超疏水涂层可将结冰时间延缓50%,并且在相同时间内超疏水表面冰块重量比空白样品减少43%,这为解决户外设备覆冰问题提供了一种新方法。