航天器充电效应分为表面充电和内部充电,是由空间环境引起的航天器异常和故障的主要诱因之一。其中,表面充电是最早被人们发现的空间环境效应,而二次电子发射是影响表面充电的重要因素。本论文的研究工作主要围绕航天器表面充电效应展开,同时涉及到空间环境、航天器材料、二次电子发射和表面充电电位计算的研究。论文首先介绍了航天器充放电效应的基本概念、原理、国内外研究概况以及相关成果。第二章对空间环境、航天器材料和二次电子发射进行了介绍,并重点分析了空间环境对航天器表面材料的性能要求,以及影响表面材料二次电子发射特性的主要因素。在各种因素的影响下,材料二次电子发射系数可在很大范围内波动。因此,对二次电子发射系数公式推导的研究是很有意义的。根据二次电子发射的主要物理过程、相关理论模型及实验数据,本论文推导了入射能量分别为2—10keV和10—100keV的原电子垂直入射时,金属二次电子发射系数的通式；又根据斜入射的与垂直入射的二次电子发射系数之间的关系,并结合斜入射时的比率和背散射系数的表达式推导出了入射能量分别为2-10keV和10—102keV的原电子斜入射时,金属二次电子发射系数的通式。结果说明,这些公式的推导是成功的。利用本文推导的原电子垂直入射时的两个通式,本论文采用局部电流平衡模型,对不同表面材料、不同几何形体航天器阴面的表面充电平衡电位在MATLAB中进行了数值计算。根据计算结果和次级电子发射系数得到,航天器表面充电电位与表面材料的原子序数、最大二次电子发射系数和入射离子引起的次级发射系数均有关。该计算对航天器表面材料的选取和设计工艺有一定的参考价值。