随着人们对安全的关注度的提高,材料的疏冰能力开始慢慢地得到关注。材料的疏冰能力与材料的疏水能力有着千丝万缕的联系,因此人们研究疏冰材料大多以疏水/超疏水材料作为研究对象。目前,仅仅依靠低表面能物质修饰表面尚未能达到理想的超疏水效果,受到某些生物具有超疏水特性的启发,如:荷叶水黾等,人们开始研究通过改变表面结构来达到理想的疏水/超疏水效果。本文将传统热力学平坦表面异相成核理论与粗糙表面模型相结合,讨论了表面结构对于相变成核的影响。并且用微纳米级SiO₂制作了疏水及超疏水的粗糙表面结构,通过测量表面水滴冻结时间来验证理论的可行性。而且对粗糙表面进行表面冰的粘附力测量,来讨论表面结构对于除冰能力的影响。本文的主要工作集中在以下几点:（1）将传统的相变成核理论与Cassie-Baxter模型及Wenzel模型分别结合,讨论各自状态及亚稳定状态下,不同的表面结构对于液滴异相成核带来的影响。（2）对SiO₂表面进行改性,并利用KH560偶联剂将其与环氧树脂结合,最终将二氧化硅牢牢地固定在钢片表面,形成微米和微纳米级的粗糙疏水/超疏水结构。（3）对制作完成的试件进行接触角测量、表面液滴冻结时间测量以及表面冰的粘附力测量。并对实验结果与推导的理论结合进行讨论。研究结果表明,理论上,液滴在粗糙表面的成核与表面结构有非常紧密的关系。实验证实,该理论具有可行性。同时,经过粗糙表面的冰粘附力测量,发现对于微纳米级超疏水表面,会增大冰的粘附力。