航空航天、高温制造等领域的飞速发展,对热防护系统材料性能提出了更高的要求,运用性能更加优异的高性能复合材料可以提高系统的可靠性。二氧化硅、二氧化钛纤维材料以其优异的折光率和反射率成为隔热复合材料热点,另外,随着纳米科技的发展,纳米级复合材料应用更加广泛。本文选取纳米二氧化钛与纳米二氧化硅复合材料,通过对材料的辐射特性分析,确定材料更优组合方式,为后续材料结构优化提供理论依据。本文采用时域有限差分方法,首先针对SiO2纳米纤维掺杂TiO2纳米粒子复合材料与TiO2纳米纤维掺杂SiO2纳米粒子复合材料隔热性能优劣性的问题,建立了不同粒子体积占比、不同粒子粒径范围以及不同纤维直径范围下,相应的二维、三维随机分布纤维掺杂粒子型TiO2/SiO2复合材料结构模型,其次,针对纤维掺杂粒子型TiO2/SiO2复合材料与核壳型TiO2/SiO2复合材料隔热性能优劣性的问题,建立了相同粒子同一体积占比下的二维、三维随机分布的纤维掺杂粒子型TiO2/SiO2复合材料及核壳型TiO2/SiO2复合材料的结构模型,最后,针对树脂基体下纤维掺杂粒子型TiO2/SiO2复合材料性能优劣性的问题,建立了二维、三维随机分布的聚苯乙烯（PS）基与聚酰亚胺（PI）基纤维掺杂粒子型TiO2/SiO2复合材料模型,并计算了相应模型的辐射特性。研究得出,纤维掺杂粒子型TiO2/SiO2复合材料的组成结构、粒子体积占比、粒子粒径、纤维直径以及基体均对材料的辐射特性产生影响,二维随机分布结构与三维随机分布结构复合材料的散射截面、吸收截面、透射率、反射率有较大偏差,SiO2纤维掺杂TiO2粒子与TiO2纤维掺杂SiO2粒子结构之间辐射特性也有明显差距。深入分析纤维掺杂粒子型TiO2/SiO2复合材料的辐射特性,可以为改善TiO2/SiO2复合材料的结构提供理论依据,使其在热防护中更好地应用。