HGM具有密度低、流动性高、导热系数低等特点，是保温复合材料中的重要填料。其微尺寸、中空球形的特点可以改变入射光穿过其壳体界面时的光路，提高涂层的背散射和光反射率，从而降低外界热辐射能量透过涂层，阻隔热量进入内部。另外，HGM的薄壁空心结构使其拥有与空气接近的导热系数 [0.026 W/(m·K)]，因此能有效降低涂层内外两侧的热传导。
近些年，研发人员已将HGM应用于多种配方的保温隔热涂料，其保温隔热效果与粒径大小、颗粒密度、涂敷厚度、添加量等均有着密切关联。一般情况下，隔热涂层越厚，HGM的保温效果更加明显，但容易出现干燥时湿膜收缩严重的现象，且涂层附着力下降明显。如何在保证涂层优异隔热性能的前提下，通过对HGM进行更有效的表面修饰改性和均匀分散，从而降低涂层厚度、提升涂层附着力，是目前研究的难点。
2. 防火涂料
作为一种无机材料，HGM具有不燃、阻燃的特性，可用于制备防火涂层。其防火机理是：HGM较差的导热性能，可延缓外界热量向内部传递，降低火焰在涂层表面传播速度，因此能够降低基材受热分解的速率。另外，HGM质轻的特点可降低厚涂型（非膨胀型）防火涂料的密度，从而减轻钢结构基材的承重负担。
研究表明，在同等添加量下，采用HGM作为填料的防火涂层比采用膨胀珍珠岩或海泡石的涂层具有更优异的防火性能。另有研究者将HGM与纳米二氧化硅、空心二氧化硅微珠、碳化硼等填料按比例调配，得出了防火性能最佳的对应比例。此外，HGM在膨胀型防火涂料中会抑制其他阻燃元素的膨胀，从而造成涂层脱落、削弱防火性能，因此作为防火填料时，HGM更多应用于非膨胀型防火涂料。
3. 防腐涂料
HGM抗压强度高、耐腐蚀、化学稳定性良好，可用于制备防腐涂料。它不仅能够增加涂料的耐磨性和抗冲击性能，还能同时减少涂层中的孔隙率，减缓盐分和潮气的渗透速度，有效延长钢铁结构的使用寿命。在防腐涂料中，HGM的体积效应可使锌粉分散更加均匀，其球体结构与滚珠轴承形状相似，因此还能够提高涂料的流动性，防止填料的沉降，增强锌粉的作用效率。
研究人员发现，用HGM替代部分锌粉，在满足防腐性能标准的前提下可进一步降低涂料成本，但涂层的耐盐雾性能也会有所降低。而采用HGM和触变剂相结合的手段，可有效防止锌粉结块沉降，从而提升防腐涂料的贮存稳定性。另外，正球形结构的HGM与其他填料相比吸油量较低，因此能够降低涂料黏度，提高施工性能。HGM还可提高涂料的流动性，有利于锌粉的均匀分散，同时能阻止漆膜龟裂，促进漆膜裂纹的自修复。
4. 吸波涂料
吸波涂层在军工武器中有着重要的应用。传统吸波涂层中的吸收剂通常为铁氧体、金属微粉等填料，密度大，不利于武器装备的减重。HGM本身虽无吸波性能，但若在其表面化学镀Ag、Ni、Co、Cu等，即可制得良好的吸波材料。HGM的中空结构可使电磁波进行多次反射，其表面的金属又能够产生磁滞损耗以及铁磁共振损耗，从而起到电磁屏蔽的效果。
从目前文献报道来看，HGM表面化学镀金属的研究仅限于制备吸收剂，鲜有将其作为填料与黏合剂一同制备吸波涂层。若将金属或铁氧体包覆在HGM表面，在吸波涂层中将具有一定的应用前景，有望满足吸波材料“薄、轻、宽、强”的要求。
随着研发的深入，HGM目前在保温隔热涂料、防火涂料、防腐涂料、吸波涂料等多种应用场景下，已取得了不同程度的突破。提高功能品质、降低生产成本、优化改性方法、改进分散与力学性能、拓宽低密度涂料市场等，都将是HGM在涂料领域的热门发展方向。
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