相变材料在熔化和凝固的过程中可以吸收大量的热量而温度可以保持恒定。利用相变材料进行航天器热控可以有效解决航天器电子元器件的温控问题,保证电子元器件始终在适当的温度下工作。但是大部分相变材料都存在热导率低的问题,由于热量不能很快得传递到相变材料其他部位,使得热量在热源处积累,造成热源处温度过高而导致温控失败。针对这一问题,本文采用高导热、三维联通的石墨泡沫对相变材料进行强化传热。利用模板法制备得到了高孔隙率、高热导率的石墨泡沫。热导率是石墨泡沫的重要性能,决定了热量转移的速率,本文利用ANSYS软件,建立了石墨泡沫的三维模型,对石墨泡沫的热导率进行了模拟,为石墨泡沫的热导率预测、石墨泡沫制备的前期计算提供了有效的方法。利用真空熔融浸渗法制备得到了石墨泡沫复合储能材料。当将复合储能材料应用于航天器温控时,由于航天器周期性工作的特点,需要复合储能材料具备很好的热循环稳定性,即在多次熔化-凝固循环后性能保持稳定。本文对制备得到了石墨泡沫复合储能材料进行了热稳定性实验,分析了其相变温度、相变潜热、过冷度等主要性能参数随热循环次数的变化,为制备得到的复合储能材料在航天器上的应用提供了依据。利用双方程模型分析了石墨泡沫参数、相变材料性能以及热载特性对典型复合储能材料单元热响应的影响规律,得到了影响石墨泡沫复合储能材料热控制的关键影响因素。最后,分析了给定工况下利用石墨泡沫复合储能材料进行航天器温控的可行性,通过与纯相变热控组件以及传统的多层隔热组件热控对比,得出石墨泡沫复合储能材料热控的适用工况及优势所在。