超疏水表面的性能由材料的化学成分和表面微结构决定,表面微结构从尺度上可以分为小微结构和微纳结构。根据Cassie-Baxter模型和Wenzel模型可知微结构的存在能够使材料表面表现出优异的性能。研究水滴在微结构表面上的预测理论,对于指导微结构表面设计,降低设计成本具有重要意义。电火花加工中电极与工件不存在宏观切削力,可通过控制能量改变表面粗糙度,通过反铐和增加自由度的方法制造复杂的形状。超疏水表面制备的重要步骤是表面微结构的加工,电火花加工在超疏水表面的制备上有广阔的应用前景。本文通过仿真的方法研究了电火花加工的表面形貌。建立了电火花加工的仿真模型,以热场和流场的耦合来研究加工表面的形成过程;电火花加工时,放电点的分布具有随机性,为了使仿真中的放电点位置与实际情况更加符合,通过随机函数生成了随机数作为放电点的位置;考虑了放电通道的膨胀过程,在传统高斯热源的基础上对热源进行了改进。分析了仿真得到的表面形貌,利用平均凹坑尺寸建立了表面形貌的模型,通过建立的模型计算了表面粗糙度和表面粗糙度系数,研究了表面粗糙度系数随电参数的变化规律。小微结构的尺寸和形状对液滴在材料表面的接触角的值有很大的影响,当尺寸得当会使水滴在材料上的润湿状态为Cassise-Baxter模型。本文设计了具有矩形截面和半圆截面并且在单一方向上阵列的小微结构,从理论上推导得出了在相同的参数下具有半圆截面微结构的表面上水滴的接触较大,并建立了液滴在半圆截面微结构上接触角的预测公式。加工出的微结构的表面存在很多微纳级的凹坑,根据Wenzel模型可知,这会影响水滴在材料表面上的接触角,为了使预测模型更加准确,以设计的微结构为一级结构,微结构上的凹坑为二级结构,建立了具有二级结构的接触角预测模型。通过实验研究了电火花加工的表面形貌,考虑了放电点集中对表面形貌的影响,对仿真的表面形貌做了校正,校正后的最大相差比例为4.51%。制备了超疏水表面,最大接触角为158.106°,研究了微结构尺寸与形状对接触角的影响规律,对比了实测接触角与预测接触角,校正后的最大差值为5.07°。