航天事业的迅猛发展带来了巨大的社会和经济效益。航天器所处的空间辐射和温度环境十分恶劣,所引起的介质材料电荷积聚和放电效应,严重制约了高电压、大功率航天器的发展。当前航天器介质材料在粒子辐射下的电荷积聚特性研究多基于常温下开展,考虑到航天器表面的温度循环以及介质材料受温度影响显著的电荷积聚特性,需要对介质材料在不同温度和温度循环中电子辐射下的电荷积聚机理及电荷对沿面闪络的作用展开研究。本文针对低轨道航天器工作时所处的空间辐射和温度循环环境,研制了温度循环和电子辐照下聚合物绝缘材料表面电位测量平台,在1643～6623 eV电子能量、0～25 nA束流、243～343 K温度（最大变温速率为2K/min）等范围,实现了恒定温度和温度循环下电子辐照和表面电位分布测试的联合实验。构建了温度循环下介质材料电导测试平台和空间电荷分布测试平台,针对连续变温测试条件改进了空间电荷恢复算法,实现了在243～343 K温度范围以最大变温速率为2 K/min的循环温度下绝缘介质的空间电荷分布测试。论文以航天器常用介质材料聚酰亚胺为研究对象,通过测试聚酰亚胺在电子辐照下的表面电位分布特性、电子入射沉积特性以及空间电荷特性,研究了聚酰亚胺在温度循环和电子辐照联合作用下的电荷积聚机理,并通过电荷积聚模式主动控制研究电荷对沿面闪络特性的影响,获得主要成果如下:获得了聚酰亚胺在恒定温度中电子辐照下电荷积聚特性,在243～343 K温度范围、1643～6623 eV电子辐照下电荷积聚呈现三种模式:“正极性”模式、“负极性—山峰形”模式和“负极性—火山口形”模式。通过计算电子入射沉积分布得到了聚酰亚胺的临界电子能量随温度变化的关系,当电子入射能量小于临界电子能量时,二次电子逸出介质表面造成空穴积聚,呈现“正极性”模式;当电子入射能量大于临界电子能量,入射电子沉积在介质内,呈现“负极性”电荷积聚,形成的自建电场超过注入阈值时,在电极/介质界面出现空穴注入现象。当介质温度较高时,因注入阈值较低,形成的空穴注入区域较大,电荷积聚呈现“负极性—山峰形”模式;随着介质温度降低,注入阈值提高,空穴注入区域缩小,电荷积聚呈现“负极性—火山口形”模式。在相同温度下随着电子辐照能量增加,入射电子形成自建电场增强,电荷积聚模式从“负极性—山峰形”向“负极性—火山口形”转变。获得了在243～343 K范围、速率为2 K/min的四次温度循环中聚酰亚胺电导的变化规律,同次循环中高于临界温度时,聚酰亚胺电导率与温度呈现正相关关系;随着循环次数的增加,同一温度下电导率逐渐下降。通过测试温度循环中聚酰亚胺空间电荷分布特性和陷阱特性发现,温度变化引起的热刺激脱陷作用抑制了电荷入陷过程,因此温度循环中电荷积聚以异极性为主;随着温度循环次数的增加,同一温度下空间电荷积聚量逐渐增加达到饱和,并且以0.55 eV以上的深陷阱电荷为主,抑制了载流子的有效迁移过程。综合上述分析,温度循环下聚酰亚胺电导特性是由陷阱填充和热刺激脱陷两者共同作用导致的。基于电荷入陷/脱陷动力学过程,建立了考虑陷阱填充和热刺激脱陷的载流子有效迁移模型,提出了温度循环中介质材料电导率的计算方法。获得了温度循环（温度变化速率为2 K/min）及电子辐照下聚酰亚胺的电荷积聚特性,温度变化产生的热刺激脱陷作用增强了入射电子的迁移消散过程,相比恒定温度中电荷积聚模式由“山峰形”向“火山口形”转变所需要的入射能量更高。对于“负极性—山峰形”电荷积聚模式,由于温度变化引起的热刺激脱陷作用,介质表面电位相比于恒定温度下的降低,电极/介质界面空穴注入量减少,积聚电荷以真空/介质界面入射的电荷为主。在“负极性—火山口形”电荷积聚模式下,由于陷阱填充作用阻碍了入射电子的消散,积聚电荷量相比恒定温度中显著增加,形成较大的自建电场,电极/介质界面注入更多空穴。基于上述电荷分布规律,通过主动控制电荷积聚模式,开展了恒定温度和温度循环中的闪络实验,获得了三种电荷积聚模式对沿面闪络特性的影响。恒定温度中,“正极性”模式下,二次电子逸出抑制了沿面闪络的二次电子倍增过程,闪络电压得到提高;恒定温度中,“负极性”模式下,电极/介质界面注入空穴会增强真空/电极/介质三结合点的场强,从而对闪络过程存在明显的促进作用。温度循环中“负极性—山峰形”模式下由于热刺激脱陷作用使得自建电场较低,积聚电荷以真空/介质界面入射电子为主,因此相比未辐照时的闪络电压变化较小;而“负极性—火山口形”模式中积聚电荷包括了辐照入射电子和电极注入空穴,由于陷阱填充作用抑制了电荷和消散过程,使得空穴注入量相比恒定温度下增加,促进了闪络的起始和发展过程,显著增加了沿面闪络电压的下降程度。本文所获得的成果为我国航天器静电放电抑制方法提供了理论依据。