红外隐身是军事目标躲避探测的重要方式。传统的隐身材料是选用在整个红外波段具有低发射率特性的金属材料,但金属材料具有热稳定性差且不易于涂装的弊端。为了解决这个问题,本文首先研究了将金属颗粒填充至高聚物的复合材料的红外隐身性能,探究复合材料红外辐射特性与载体和填充物组成、填充颗粒形状和填充体积占比之间的变化关系。同时,军事设备自发红外辐射也是散热的主要方式之一。选择性红外发射对飞行器表面涂层设计至关重要,即需要在大气窗口波段,3-5μm和8-14μm实现低发射,而在非大气窗口波段（5-8μm波段）实现高发射。本文基于薄膜干涉理论,通过构建目标发射率函数,利用人工智能算法（遗传算法）结合传递矩阵法（Transfer Matrix Method）完成多层结构中的材料选择、尺寸参数以及排列形式等参数的优化设计。最终得到了一种由三种耐高温的基本材料（Si O2、Ti O2和Ge）组合而成的12层薄膜结构,可以同时实现红外隐身和热管理功能。它在两个红外探测波段具有很低的发射率性质(ε3~5μm=0.14,ε8~14μm=0.21),在5-8μm波段内具有较高的发射率(ε5~8μm=0.86)。且当入射角从0~0增加至60~0时,这种红外选择性依然能够很好的维持。也通过分析不同入射波长处材料的电磁场和坡印廷矢量分布来进一步探讨薄膜实现光谱选择性发射的作用机制。最后运用Fluent和Ansys数值软件仿真分析薄膜涂覆至飞行器表面实际工况下的辐射散热、内部热传导换热和与空气对流换热,以及工作状态下由于温差造成的内部热应力和位移变化。这种同时具有红外隐身和热管理性能的多层膜材料,有望应用于高温军事目标躲避红外探测和自身热管理。