红外高发射率涂层在遥感温度测量、气候观测、痕量气体探测等领域有重要的应用价值。为了保障在轨测量的精度与稳定性,星上黑体需要对热红外波段卫星遥感器持续定标,因此提高黑体辐射源的性能对于卫星遥感器的辐射定标具有重要意义。针对星上黑体而言,红外全谱段高发射率涂层是提高黑体辐射源性能的重要因素,然而目前应用于航空航天领域的涂层材料发射率均在0.96及以下,难以满足高精度的测量要求。垂直阵列的碳纳米管（CNT）是目前已知的红外发射率最高的材料,其易于捕获光线的阵列结构以及碳纳米管固有π键结构,使得CNT从可见光到远红外都具有类似于理想黑体的红外辐射特性。但碳纳米管机械强度低、生长工艺苛刻,制备的涂层维护难度大,这些因素都严重制约了CNT在大尺寸及复杂结构表面的应用。为了将碳纳米管材料应用在红外遥感领域,得到发射率较高的涂层,提高卫星遥感器的定标精度,本研究尝试以喷涂法为基础,探索一种实用化的碳纳米管复合超黑涂层的制备工艺,并分别对基于有机物及过渡金属氧化物的黑体涂料进行了不同比例碳纳米管的掺杂,同时开发多层喷涂工艺并制备了一系列超黑碳纳米管复合涂层样品。本研究使用控制环境辐射的方法对涂层的红外发射率进行测试,利用辐射温度计（TRT）对基于有机物的黑体涂料在8~14μm波段的法向发射率进行了测试,结果表明掺杂5‰质量比多壁碳纳米管的复合涂层发射率可由0.965提升至0.979。利用傅里叶红外光谱仪对复合涂层在8~14μm的法向光谱发射率进行了测试,实验结果表明在全波段内涂层的发射率均有提升,且10μm附近的波谷得到抬平,此波段内发射率的均匀性得到了有效改善。从光谱发射率反算得到的8~14μm的波段发射率,也与TRT所测数据有很好的一致性。从扫描电子显微镜（SEM）照片中可以看到,经过设计的涂层具有利于捕获光线的多孔状微结构,入射光线在微结构中的反射次数得到增加,分布在涂层颗粒上的碳纳米管也为涂层材料对光线的吸收做出了贡献,同时复合涂层的粗糙度也与碳纳米管的比例正向相关。在对有机涂料进行高比例的碳纳米管掺杂以及对无机涂料进行较低比例碳纳米管的掺杂并进行表征后,实验表明涂层的表面形貌与粗糙度是影响其发射率表现的重要因素,在保证涂层具有良好表面微观形貌的前提下,才能显现出碳纳米管的掺杂对涂层发射率的正面影响。综上所属,在不破坏涂层表面形貌的前提下,碳纳米管掺杂可有效提升涂层的红外发射率,经过多层喷涂工艺优化和表面微结构设计,复合涂层的红外发射率可更进一步的提高。