海洋环境腐蚀与生物污损是海洋工程设施领域所面临的棘手问题。仿生超疏水材料因其具有独特的表面结构及成分而具有优异的拒水性，其有望应用于解决海洋环境腐蚀与生物污损的问题。本论文分别采用阳极氧化法、水热法、刻蚀法对海洋环境中常用的5083铝合金表面进行了仿生超疏水处理。首先，通过一系列的表征手段测试了所制备超疏水样品表面的微纳米形貌及组成成分。其次，对所制备超疏水样品表面的润湿性及自清洁能力进行了测试。最重要的是，通过电化学阻抗谱测试来评价所制备样品的耐海水腐蚀性能和通过舟形藻和细菌的粘附测试来表征其海洋防生物污损性能。

（1）首先，本文通过采用传统两步阳极氧化法和自组装法制备了超疏水5083铝合金。通过形貌和成分测试表明5083铝合金经阳极氧化处理后，其表面形成了海绵状的微纳米结构，其表面粗糙度也得到了提升。表面主要生成了Al₂O₃，低表面能的1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷（POTS）分子也成功的接枝在阳极氧化铝表面。经接触角测试测得所制备超疏水5083铝合金表面的静态接触角为159°±1°。所制备的超疏水样品对细砂粒也具有良好的自清洁能力。值得关注的是所制备的超疏水5083铝合金具有良好的耐海水腐蚀性能，超疏水5083铝合金比空白5083铝合金的电荷转移电阻高出了5个数量级，计算得到其缓蚀效率高达99.99%。更值得注意的是，对比布满舟形藻的空白铝合金表面，超疏水5083铝合金表面几乎没有发现舟形藻的存在，这表明超疏水5083铝合金可以大大降低舟形藻在铝合金表面的粘附和增殖。

（2）另外，由于之前文献所报道的仿生超疏水材料的制备方法比较复杂且耗时，本实验又开发了一种新颖且方便的一步水热法制备仿生超疏水表面的方法。此方法是将5083铝合金在全氟辛酸水溶液中经水热处理后烘干即可制备得到超疏水表面。经过形貌和成分表征发现，5083铝合金经水热处理后其表面刻蚀形成了花瓣状的微纳米结构，全氟辛酸（PFOA）分子也成功接枝到样品的表面来降低表面能。所制备的超疏水表面具有优异的拒水性，其静态接触角高达167°±1°。另外，所制备的超疏水表面具有优异的自清洁性能。一步水热法所制备的超疏水表面的缓蚀效率达到了94.45%，具有很好的耐海水腐蚀性能，且其能够很好的抵御盐雾试验。通过细菌粘附实验，对比空白样品表面布满了绿色的活菌和红色的死菌，而对于所制备的超疏水5083铝合金，其表面仅观察极少量红色的死菌，表明所制备的超疏水表面具有优异的耐海洋生物污损性能。

（3）经上述实验测得超疏水样品具有优异的自清洁性能、耐海水腐蚀和耐生物污损性能。为了探究这些性能与润湿性之间的规律，本实验通过简单的氨水刻蚀法和低表面能的POTS修饰制备了具有不同润湿性的疏水表面和超疏水表面。5083铝合金经过氨水刻蚀处理不同时间后，其表面形成了不同的微纳米结构，从而具有不同的表面粗糙度。POTS分子也成功接枝到样品的表面来降低表面能。所制备的疏水表面因其滚动角较大，其自清洁性能较为逊色。超疏水样品具有优异的自清洁性能。所制备的疏水样品和超疏水样品因本身的微纳米结构不同而导致粗糙度的差异，影响了样品本身的耐腐蚀性能和抗生物污损性能。疏水样品的缓蚀率为97.56%，超疏水样品的缓蚀率则高达99.99%。疏水样品表面有少量死菌粘附，超疏水样品表面几乎无细菌附着。因此，只有当样品的润湿性达到超疏水的情况，样品才能具有优异的自清洁性能、耐海水腐蚀和耐生物污损性能。