为克服微小航天器在轨运行期间的智能热控难题,满足其受太阳辐照和内部热流密度影响时的自适应温控需求,本文基于VO2在68℃的热致变发射率特性,设计了一种热控控温涂层;结合计算机仿真和实验测试等方法,系统研究了涂层结构参数、材料制备方法对其红外光学性能的影响,初步完成了热致控温涂层样品的制备和性能优化,有望为研制高性能热控涂层提供一条新思路。具体研究工作包括:首先,为了使热控涂层达到低温低发射率、高温高发射率的目的,设计一种与高反射基底复配的涂层体系。该涂层主要由核壳型结构的VO2材料热致相变特性的功能粒子和红外透明的树脂组成。用有限元仿真的方法,系统研究了核心粒子的尺寸、涂层填料固含量、涂层厚度、VO2壳层厚度对涂层红外发射率的影响规律。仿真结果表明,在Ca F2粒径为3μm,填料固含量为10%,涂层厚度为15μm,VO2壳层厚度为20 nm时反射率在高低温下具有最大的变化范围,在0.7左右。其次,为了制备表面均匀、粒径大小适合的CaF2核心微球,采用水热的方法,研究了形貌剂种类、形貌剂浓度、反应p H值以及水热时间等制备工艺参数对核心粒子粒径、形貌的影响。结果表明,采用乙二胺四乙酸作为形貌剂,控制其浓度与Ca2+的浓度比为2:1,190℃水热1小时,可以获得表面光滑、粒径在3μm左右的Ca F2微球。最后,为了制备具有变反射率性能的涂层,研究了填料粒子VO2（M）@Ca F2微球的制备工艺,探讨了VO2壳层厚度,填料固含量以及涂层厚度对反射率的影响。用溶剂热的方法,在0.03 g具有粘结性的形貌剂多巴胺的作用下,成功制得被VO2包覆的VO2（D）@CAF2前驱体微球。再采用高温退火的方法将VO2（D）@CAF2前驱体微球转变成稳定性强的VO2（M）@Ca F2粉体。最后采用旋涂的方法获得了反射率差值在0.38左右的变反射率涂层,并对涂层厚度和填料固含量进行了优化。