随着对极地资源的逐渐开发，必将会有更多的资源船需要在极地地区航行，而由于极地地区严苛的低温环境会导致船只表面发生冻结。从而甲板表面的不均匀结冰会使船只倾覆的危险增加，而船身传感器表面的结冰更是降低了船只的安全性。因此解决覆冰所带来的危害是非常重要的。而超疏水涂层与水滴之间具有较低的接触面积，从而可以较大程度的延缓水滴的传热，从而延长冻结时间。同时在超疏水表面的结构起伏会导致冰层与表面实际接触面积减小，从而使得冰层可以更加轻易的从表面脱落。虽然目前已经有大量的工作研究了超疏水表面在防覆冰领域的应用。但大多集中在提升表面疏水性以提升其防覆冰性能。而超疏水表面的结构起伏对防覆冰性能的影响却相对较少。
  本文使用疏水碳纳米管粒子、疏水SiO₂粒子以及氟硅树脂共同构建了一种复合涂层，并通过单因素爬坡试验研究了涂层中各组分对涂层疏水性的影响。使用响应曲面法建立了涂层疏水性预测模型，实现对涂层制备过程的精准调控。然后通过控制涂层疏水性，制备疏水性相同但结构起伏不同的涂层，并对涂层的冰层附着力进行测试。发现涂层的结构起伏对其除冰性能存在较大影响。涂层中结构起伏较弱时，冰层与涂层实际接触面积较大，导致涂层具有较大的冰层附着力。而当涂层中结构起伏过于强烈时，涂层表面凸起的部分又会嵌入到冰层之中，这也会大大增加涂层的除冰难度。由此对超疏水涂层表面除冰性能较好的结构起伏区间进行了筛选。
  从涂层疏水性与涂层表面结构起伏两方面对涂层进行了优化筛选，最终成功制备出一种具有良好防覆冰性能的超疏水耐磨涂层。涂层可以大大的延缓表面水滴的冻结时间，同时还表现出极低的冰层附着力。

超疏水,防覆冰,结构起伏,响应曲面