非常规油气资源开采过程中PDC钻头的泥包问题和寿命问题是亟待解决的常见问题。PTFE涂层适用于PDC钻头钢体,但我们需要采用表面技术来进一步改善PTFE涂层的疏水性能和摩擦学性能。本研究采用一步喷涂法在35CrMo钢基体上制备了碳纤维(CF)和石墨烯(GE)改性聚四氟乙烯的两种复合涂层,并进行激光织构化。研究填充物种类、比例及织构尺寸密度对改性聚四氟乙烯复合涂层的疏水性和摩擦学性能的影响。主要研究成果包括:(1)织构化CF/PTFE复合涂层具有良好的摩擦学性能和疏水性。当织构直径200μm间距100μm,碳纤维的质量分数为20%时,织构化CF/PTFE复合涂层的摩擦系数达到最低值0.12±0.02。此时织构化CF/PTFE复合涂层的接触角增加到141.0°±2.0°,显示出优异的疏水性。氟元素从涂层内层转移到外层可能是其具有优异疏水性的另一个原因。织构能够有效的存储磨屑,从而达到减轻粘着磨损的作用,PTFE涂层内部的碳纤维可防止复合涂层的大面积破坏。(2)织构化GE/PTFE复合涂层具有优异的摩擦学性能和疏水性能。复合涂层的石墨烯质量分数均为3%。当织构直径100μm,间距100μm,复合涂层的摩擦系数降至0.09±0.01,磨损率相比原涂层降低了68.7%。织构存储磨屑,保护交联结构可以减轻粘着磨损,织构化GE/PTFE复合涂层的接触角增加到146.1°±1.8°。分析认为是因为石墨烯在PTFE表面的凹坑型织构和表面中分别均匀分散并形成交联结构,织构和这种交联结构使得复合涂层的表面粗糙度增加,并且复合涂层经过摩擦磨损实验后的磨损表面也表现出良好的疏水性,证明复合涂层的疏水性具有优秀的维持能力,这对于复合涂层的服役持久性以及延长使用寿命方面具有积极意义。