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Ni-Mn-Ga磁性形状记忆合金可在外磁场作用下产生宏观可逆应变,并具有高的响应频率,作为新型智能驱动材料在航天器中具有广阔的应用前景。质子等带电粒子辐照是航天器材料与器件在轨服役期间性能衰减乃至失效的重要诱因。然而,目前并未对Ni-Mn-Ga合金空间带电粒子辐照效应进行过深入系统的研究。针对此问题,本文采用X射线衍射分析、透射电子显微观察、差示扫描量热分析、磁学特性测试、纳米压痕实验等系统研究了质子辐照对Ni-Mn-Ga薄膜微观组织结构、马氏体相变、磁学特性、力学性能和形状记忆效应的影响规律,揭示了Ni-Mn-Ga合金质子辐照效应的微观机理。研究发现,Ni-Mn-Ga薄膜经低能（120keV）和高能（13MeV）质子辐照后其微观组织结构发生明显变化。母相Ni-Mn-Ga薄膜经120keV质子辐照,当注量低于1×1015p/cm2时,相结构不发生改变;增加注量至1×1016p/cm2时,薄膜局部区域发生辐照诱发马氏体相变,形成调制结构正交7M马氏体,变体间呈（202）（40）型孪晶关系。正电子湮没实验结果表明,辐照后薄膜中有空位型缺陷产生,随辐照注量增加,缺陷密度升高。7M马氏体Ni-Mn-Ga薄膜经120keV、2×1016p/cm2质子辐照后,薄膜中形成非调制NM马氏体;经3MeV、5×1015p/cm2质子辐照后发生马氏体变体再取向;增加注量至2×1016p/cm2,变体再取向继续发生,同时在局部区域形成NM马氏体;继续增大注量,NM马氏体体积分数增大,当注量为5×1016p/cm2时,薄膜中出现少量尺寸约30120nm的非晶微区。马氏体态Ni-Mn-Ga薄膜经3MeV、5×1015p/cm2质子辐照后,呈现母相?7M马氏体一步相变;注量达到2×1016p/cm2时,薄膜呈现母相?7M马氏体和7M?NM马氏体两步相变。辐照态薄膜马氏体正逆相变温度随质子注量增加而升高。此外,马氏体态薄膜经120keV质子辐照,随质子注量增加居里温度呈线性降低;经3MeV、5×1015p/cm2质子辐照后,居里温度迅速下降,继续增加注量时居里温度基本保持不变。120keV质子辐照Ni-Mn-Ga薄膜后,马氏体的饱和磁化强度及磁晶各向异性常数先升高后降低;3MeV质子辐照后,马氏体的饱和磁化强度及磁晶各向异性常数呈线性降低。马氏体态Ni-Mn-Ga薄膜经3MeV质子辐照后,硬度升高、弹性模量和形状记忆效应下降。质子辐照对Ni-Mn-Ga薄膜性能的影响与质子辐照诱发的晶体缺陷密切相关。质子辐照在Ni-Mn-Ga薄膜中引入大量空位、位错等晶体缺陷,形成内应力场,诱发母相?7M马氏体和7M?NM马氏体相变。辐照诱发形成的低界面可动性NM马氏体以及辐照晶体缺陷对孪晶界面的钉扎作用,导致薄膜记忆效应衰减。质子辐照影响Ni-Mn-Ga薄膜饱和磁化强度的机制在于辐照诱导的空位型点缺陷与辐照诱发形成的7M马氏体相互竞争。注量低时,入射质子与晶格原子发生级联碰撞,形成大量Ga空位点缺陷,造成Mn和Ni原子有悬挂电子或未配对电子存在,Mn和Ni原子本征磁矩增大,饱和磁化强度升高;注量高时,辐照薄膜中形成大量低饱和磁化强度的再取向7M马氏体,两者的竞争作用导致薄膜饱和磁化强度随辐照注量增加先升高后降低。