无毒空间发动机相比于传统的肼发动机具有高效率、高比冲、低毒、低成本等一系列优势，但其推进剂催化分解反应所需温度较高，对发动机的热控提出了更高的要求。为此发动机的热控方案在采用外置加热器的同时，于催化剂前端放置一段蓄换热材料。发动机启动前利用外置加热器将催化剂和蓄换热材料同时加热到较高温度，发动机启动时推进剂首先与蓄换热材料接触，将推进剂加热到启动温度，再与催化剂接触，提高了催化剂的反应活性和使用寿命，使无毒空间发动机能够正常启动和长期稳定工作。本文针对无毒空间发动机的应用要求，采用泡沫镍铝作为蓄换热材料，研究了其蓄换热性能、制备工艺、高温抗氧化性能和压缩性能，获得的主要结论如下:　　自行搭建了模拟空间发动机热启动工况的蓄换热实验装置，并建立了相应的评价方法。泡沫材料的蓄换热性能随着其孔密度的增加而增强，泡沫镍渗铝和氧化后蓄换热性能增强。　　气相渗铝过程中形成的新相为β-NiAl相和γ-Ni3Al，随着渗铝过程的进行，β相逐渐增多，基体γ-Ni相逐渐减少，逐步形成β/γ相结构，继续渗铝则会变为β单相;渗铝过程不仅发生于棱壁外表面，还发生于棱壁的内表面。泡沫镍渗铝后宏观体积会发生明显的膨胀，膨胀量随渗铝量增加而增大，发生这种现象的内在原因是渗铝过程中铝原子的向内扩散，外在原因是泡沫镍特殊的薄壁、网状和中空结构使得渗铝容易渗透，并放大了体积膨胀效应。　　泡沫镍铝具备优良的高温抗氧化性，其高温抗氧化性能随着铝含量的降低而变差。当泡沫镍铝为β单相结构时，氧化后表面形成α-Al2O3氧化膜，具备优异的高温抗氧化性能;泡沫镍铝为多相结构时，表面还会形成NiAl2O4、 NiO等氧化物，氧化增重增加，高温抗氧化性变差。　　单一β相的泡沫镍铝的压缩性能呈现明显的脆性，而具备多相结构的泡沫镍铝弹性和韧性明显提升，泡沫镍铝的压缩性能随铝含量的增加而降低;铝含量高的泡沫镍铝氧化后由于铝的消耗基体变为多相结构，压缩性能会得到明显提升;铝含量较高的泡沫镍铝经预氧化后依旧保持优异的高温抗氧化性能，同时其压缩性能会得到明显提升;薄壁泡沫镍铝最佳的预氧化时间为3.5 h，厚壁泡沫镍铝最佳的预氧化时间为5h。　　利用高温合金环和泡沫镍一同渗铝再预氧化的方法可以制备出合适的蓄换热器件;制备过程中泡沫镍渗铝后宏观体积发生膨胀，使泡沫镍铝与高温合金环结合良好，预氧化则使泡沫镍铝的和压缩性能明显提升。