摘要：目的制備具有防覆冰性能的微織構(gòu)表面,準(zhǔn)確評價(jià)微織構(gòu)表面的結(jié)冰性能。方法采用激光二次掃描方法,以鋁合金為基底,構(gòu)筑溝槽-凹坑型復(fù)合微織構(gòu)表面,以水滴在其表面結(jié)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(jìn)行形態(tài)學(xué)運(yùn)算,通過分析水滴結(jié)冰過程中的輪廓變化規(guī)律,研究水滴結(jié)冰過程的狀態(tài)變化,進(jìn)一步界定水滴的結(jié)冰時(shí)間。結(jié)果納秒激光一次掃描形成的溝槽結(jié)構(gòu),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(shí)現(xiàn)了鋁合金表面的疏水性能。而二次掃描構(gòu)建的溝槽-凹坑復(fù)合微織構(gòu),形成了C^w-C^n接觸模型,進(jìn)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(fù)合微織構(gòu)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(jié)冰時(shí)間由11s延長到551s的原因。圖像處理方法準(zhǔn)確界定了水滴在結(jié)冰過程中的三個(gè)階段。采用Harris角點(diǎn)檢測法,可以實(shí)現(xiàn)精確判斷結(jié)冰完成時(shí)間,減小了肉眼判斷結(jié)冰狀態(tài)所帶來的主觀誤差。結(jié)論納秒激光二次掃描構(gòu)筑的溝槽-凹坑復(fù)合微織構(gòu)可以有效提高Al7075表面的疏水性,并延緩水滴在其表面的結(jié)冰時(shí)間。圖像法處理提取的表面輪廓,為研究分析水滴在結(jié)冰過程中的狀態(tài)變化提供了一種新思路。