本论文以堇青石为研究对象，通过组合材料方法制备了多种离子掺杂的材料样品库，经过初步筛选后，对Ba2+和Fe3+掺杂堇青石进行了重点研究，优选出了共掺的最佳组分，并对该最优组分材料的制备工艺及性能展开了进一步的探讨，为红外辐射材料的制备、性能优化和应用基础提供了实验数据和科学依据。本论文工作所获得的主要研究结果如下：　　 1.采用组合溶液方法，制备了系列离子掺杂堇青石的红外辐射粉体样品库。借助红外热像图进行了高通量筛选，发现掺杂离子半径越大，材料红外辐射性能提高越明显。　　 2.以Ba2+和Fe3+掺杂堇青石进行了重点研究，发现适度的离子掺杂能造成明显的晶格畸变，提高材料的红外辐射性能。但掺杂量过大会破坏堇青石的结晶相稳定性，影响材料红外辐射性能。　　 3.确定了Ba2+和Fe3+共掺的最优组分为堇青石共掺10mol%Ba2+和20mol%Fe3+，即(Ba0.05Fe0.1Mg)2Al4Si5O18。该组分材料的最佳热处理机制为1300℃保温2h，且具有良好的高温稳定性。100℃时，以该成分制备的陶瓷材料在5-24μm波段内的平均辐射率为0.88，最高辐射率达到0.98，初步实现了波带展宽。　　 4.将传统固相反应法与硝酸盐热解法制备的无掺杂堇青石粉体进行了对比，发现硝酸盐热解法制得的材料结晶度更好，红外辐射率更高。　　 5.在Al2O3耐火砖上涂覆最优组分涂层后，涂覆面的红外辐射率明显提高，在10-20um波段提高了大约14%，显示了该材料在窑炉节能涂层方面的应用潜力。