摘要：目的制備具有防覆冰性能的微織構表面,準確評價微織構表面的結冰性能。方法采用激光二次掃描方法,以鋁合金為基底,構筑溝槽-凹坑型復合微織構表面,以水滴在其表面結冰過程的圖像為對象,采用閾值法分割圖像和背景,對提取出的圖像進行形態(tài)學運算,通過分析水滴結冰過程中的輪廓變化規(guī)律,研究水滴結冰過程的狀態(tài)變化,進一步界定水滴的結冰時間。結果納秒激光一次掃描形成的溝槽結構,增加了試件表面的粗糙度,使鋁合金表面接觸角由54.4°提高到116.5°,實現(xiàn)了鋁合金表面的疏水性能。而二次掃描構建的溝槽-凹坑復合微織構,形成了C^w-C^n接觸模型,進一步提高了試件表面的疏水性,試件表面接觸角增大至154.4°。超疏水表面成核能壘高,且溝槽-凹坑復合微織構捕獲的空氣降低了固液界面的熱交換速度,是鋁合金表面結冰時間由11s延長到551s的原因。圖像處理方法準確界定了水滴在結冰過程中的三個階段。采用Harris角點檢測法,可以實現(xiàn)精確判斷結冰完成時間,減小了肉眼判斷結冰狀態(tài)所帶來的主觀誤差。結論納秒激光二次掃描構筑的溝槽-凹坑復合微織構可以有效提高Al7075表面的疏水性,并延緩水滴在其表面的結冰時間。圖像法處理提取的表面輪廓,為研究分析水滴在結冰過程中的狀態(tài)變化提供了一種新思路。