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随着激光武器的迅猛发展，各类飞行器正受到激光武器的严重威胁。连续激光短时间内与飞行器壳体作用产生严重的热效应，引起材料的烧蚀或熔融，导致金属结构材料的抗拉、抗压强度下降发生破坏。制备抗激光涂层，研究激光防护机理已经刻不容缓。涂料型抗激光涂层具有在异形件上制备及涂装效率高等特点，适用于飞行器易损部位的激光防护。 本课题采用有限元数值模拟方法，对激光辐照过程中材料的瞬态温度场分布进行计算。初步计算结果表明反射率是影响涂层材料抗激光性能最重要的参数之一。基于Fresnel规律设计并制备了两种高反射率涂层，获取涂层随温度变化的热物性参数，模拟计算激光辐照过程中铝基底背底温度变化曲线。通过比较模拟计算结果与实验结果，优化模型，探究激光防护机理。最后针对工程应用需求，对涂层进行疏水改性。论文获得如下主要结果: (1)基于Fresnel规律，选择TiO2或ZnO作为主体材料，并以K2SiO3作为粘结剂采用空气喷涂的方法制备涂层。综合考虑粒径大小，固含量，涂层厚度等因素对涂层反射率的影响，制备出1064nm激光波段反射率分别达到97.0±0.5％的K2SiO3-TiO2(KS-T)和95.3±0.3％的K2SiO3-ZnO(KS-Z)涂层。 (2)利用Landauer有效介质方程和混合物比热容定则对两种涂层材料随温度变化的导热系数和比热进行计算。计算结果和实验结果得到了很好地吻合，这一结果对于填补有限元非线性计算问题中材料热物性参数数据不足的问题具有重要的意义。 (3)模拟计算和实验结果均表明，涂覆单层涂层后样品的抗激光性能明显提高。但在一段辐照时间后背底温度的计算结果要低于实验值，利用多载荷步法计算得出其主要原因是涂层反射率发生了降低。测试发现KS-T涂层反射率降低是由于Ti3+色心的产生，KS-Z涂层则是由于晶粒长大。模拟计算表明反射率是抗激光涂层最重要的性质之一，此外高的热辐射率，热对流系数和界面热阻均有利于提高涂层的激光损伤阈值。 (4)在表面高反射涂层的基础上，引入中间隔热层，制备多层抗激光涂层。结果表明，中间隔热层的增加使涂层的激光损伤阈值进一步提高。激光功率密度较低时，K2SiO3-TiO2/K2SiO3-8YSZ(KS-T/KS-8YSZ)涂层的激光损伤阈值最高，归因于KS-T涂层具有更高的反射率;激光功率密度较高时，K2SiO3-ZnO/K2SiO3-8YSZ(KS-Z/KS-8YSZ)涂层的激光损伤阈值最高，归因于KS-Z涂层反射率的高温稳定性更好。中间隔热层KS-8YSZ的引入不仅使涂层的隔热能力提高，并且缓解了表面反射层和金属基底热膨胀系数的不匹配性，提高了涂层的抗热震性能。 (5)采用气相沉积的方法，以1H，1H，2H，2H-全氟癸基三乙氧基硅烷(FAS)为疏水改性剂对涂层进行疏水改性，在不影响涂层1064nm激光波段反射率的同时，获得了水接触角大于150°的超疏水表面。