低吸收白色热控涂层在航天器热控系统中发挥着重要作用,可有效实现对航天器外表面的温控。以Zn O为颜料的白色有机热控涂层是航天器最常用的低吸收热控涂层之一,具有较高的太阳光反射率和较高的红外半球发射率。随着我国航天工业的不断发展,对热控涂层的光学性能提出了更高的要求,进一步提升涂层的太阳光反射率和红外发射率至关重要。本论文设计并制备了多面体Zn O@ZIF-8改性颜料,结合SiO₂粒子的高发射率特性,获得了性能优异的SiO₂-Zn O@ZIF-8复合热控涂层,为新型热控涂层的开发提供理论和技术支持。本论文以Zn O为锌源,以2-甲基咪唑为配体,通过液相配位组装成功制备了Zn O@ZIF-8核壳粒子,并以甲基硅树脂为粘结剂制备有机热控涂层。通过XRD、SEM、TEM以及FTIR等测试表征方法探究了涂层的形貌、结构、太阳光反射率以及半球发射率,结果表明:包覆改性后的Zn O@ZIF-8热控涂层的太阳光反射率为90.8%,涂层的红外半球发射率为95.3%,提出了Zn O@ZIF-8多面体散射、涂层多孔散射机制以及红外基团振动机制,对涂层的性能作出解释。对Zn O@ZIF-8白色涂层的热控性能进行了评估,红外热成像的结果表明:在1000 W/m²的光照强度下,涂层与基材的表面温度显现了7℃以上的温差。通过磁控溅射SiO₂、旋涂SiO₂微球、喷涂SiO₂微球三种方式制备了SiO₂-Zn O@ZIF-8复合白色热控涂层。经测试,涂层的红外半球发射率获得进一步的提高,并借助FDTD Solutions对SiO₂微球粒径进行了优化设计,结果表明:粒径8μm的SiO₂微球具备对于红外光最高的散射效率,并进一步解释了SiO₂复合使涂层红外发射率增强的理论机制。同时对涂层表面图案化进行设计,借助3D打印预先设计的硬模板图案,可在涂层表面印刷由SiO₂微球组成的阵列图案,并完成了SiO₂-Zn O@ZIF-8白色热控涂层理论冷却功率的评估。结果表明:在设计条件下,涂层表现出31.5 W/m²的冷却功率。本论文所设计的多面体Zn O@ZIF-8纳米粒子颜料,以及涂层表面SiO₂图案化的设计方案为开发高性能的低吸收高发射热控涂层提供了新的思路。