霍尔推力器具有高效率、高比冲和高可靠性等优点，目前已广泛应用于各种航天飞行任务。由于霍尔推力器通道内部与壁面之间的物理过程十分复杂，壁面材料对推力器放电特性的影响机理还未被清楚揭示，限制了霍尔推力器放电性能的进一步优化，该问题成为电推进领域的研究热点。　　尽管在霍尔推力器诞生之初研究者就发现了壁面材料对推力器放电特性的显著影响，并且之后的研究者在多种型号霍尔推力器上做了大量的换壁面材料实验和数值模拟研究，但是壁面材料对霍尔推力器放电特性的影响机理仍没有被清楚揭示，甚至出现了互为矛盾的结论。基于这种现状，本文就壁面材料性质对放电的影响机理展开了深入的研究。　　本文首先从微观出发，采用理论和数值方法系统研究了与壁面效应息息相关的等离子体与壁面相互作用现象。采用理论建模的方法，研究了电子温度各向异性和多价态混合氙离子对氮化硼（BN）绝缘壁面鞘层特性的影响，得到了经典鞘层和空间电荷饱和鞘层机制下，鞘层参数在垂直于壁面方向上的空间分布和近壁电子流的变化特点；并利用能够反映鞘层振荡特性的二维粒子模拟方法分别研究了电子温度各向异性和非麦氏电子分布函数对等离子体与壁面相互作用的影响。　　进而本文研究了壁面二次电子发射对鞘层稳定性的影响。通过基于正负反馈原理的流体分析，得到了麦氏和非麦氏电子分布下鞘层稳定性的判定准则。通过基于WKB近似下鞘层稳定性的动理论分析，发现经典鞘层机制下鞘层阻尼在指向壁面方向单调增加，壁面二次电子发射降低了鞘层阻尼，解释了壁面高二次电子发射系数条件下鞘层失稳及二维鞘层的空间振荡现象。另外，鞘层阻尼的数值结果与理论分析定性吻合。　　本文采用二维粒子模拟方法，通过嵌入宽范围的壁面二次电子发射系数特性，研究了壁面二次电子发射对推力器放电特性的影响机理。得到了壁面二次电子发射对推力器效率、电子近壁传导电流、工质电离和加速特性的影响规律。发现随着材料二次电子发射的增强，由于电子传导电流逐渐增大，且电离区位置逐渐从近阳极区向通道出口移动，加速区逐渐缩短，离子径向流逐渐减小，因而推力器效率先增加后降低；壁面发射的低能二次电子对通道电子的冷却效果增强，造成电子温度单调降低；由于工质电离率与电子密度和温度的乘积有关，且电子密度先降低后增加，因而工质电离速率先降低后增加，电离展宽先增加后减小。　　基于壁面二次电子发射对推力器放电特性的影响机理，提出了几种壁面优化布置方法并做了数值检验。首先，发现出口区布置的低发射电极并不能提高 P70型霍尔推力器的放电性能，原因在于出口区传导壁面附近形成的分层电势形貌加剧了离子径向流动，使得羽流发散增大；其次，通过在加速区布置低二次电子发射的绝缘材料，实现了加速区缩短，离子径向流降低；最后，理论分析发现环形通道的磁镜效应会增大内外壁面出射电子通量轴向分布形貌的差异，进而加剧了加速场径向分布的不对称性。基于此，提出内外壁面采用不同材料来消弱环形通道效应，并通过了初步的数值验证。　　最后，探讨高电压霍尔推力器对壁面材料特性的要求。根据实验结果，分析了高电压条件下推力器性能降低的原因及近壁物理过程的特点。在此基础上，研究了通过改变壁面二次电子发射特性来提高高电压霍尔推力器放电性能的可行性，发现换整体壁面并不能改善推力器的放电特性，而采用分割低发射绝缘壁面的布置方法则可以提高推力器的放电特性。