耐高温高发射率涂层材料由于具有强化辐射、增强散热的功效，在工业炉节能、提高红外加热器热效率、航天器热控制等方面有着广泛应用。由于在高温环境下普遍存在发射率低和抗热冲击差的问题，因而如何制备在3~5μm波段具有高发射率的涂层以及保证抗热震性能优良成为制备高发射率涂层的关键。本论文较系统地研究了粘合剂结构与耐高温的关系及填料结构与涂层红外发射率性能之间的关系；研究了涂层抗热震的机理；通过实验系统地研究了填料的制备与涂层发射率之间的内在联系和物理本质；对涂层制备的工艺参数进行了优化，制备得到的涂层在600℃时发射率高至0.92；探索了各种改性剂和添加剂对于提高涂层抗热震性能方面的作用及其机理，改善了涂层的抗热震性能。主要的研究结果和结论如下：1.通过研究涂层耐高温原理，揭示了耐高温粘合剂必须具有较强的键能和空间网络结构；通过研究红外高发射率的设计原理，揭示了填料组织结构与涂层红外发射率的内在关系和物理本质，即高红外发射率填料需要具备尖晶石结构，由于化学掺杂的存在，电子跃迁的加剧，导致涂层在3~5μm波段红外发射率的提高。2.依据耐高温红外高发射率原理，研究了粘合剂结构、粘合剂改性对涂层耐高温性能的影响及填料的成分、热处理温度、热处理时间、尺寸、填充量等对涂层红外发射率的影响，提出了氧化铜的添加是过渡金属氧化物获得尖晶石结构的关键。3.根据高发射率涂层的制备技术，结合涂层的优化方法，制备了在600℃下，3~5μm波段发射率高至0.92的涂层，并且涂层发射率随温度呈现正温度系数效应。4.对涂层的动态热环境性能主要是抗热震性能进行了研究。分别通过对粘合剂、填料改性及基板预处理改善了抗热震性能。