微纳卫星技术的不断成熟及其应用领域的不断扩大对微纳卫星星载微推进系统提出了迫切需求。在电热式MEMS推进器中,冷气加热式推进器结构简单、可靠性高,同时可通过固体气体发生器代替高压贮箱来提高集成度并减小体积,针对微纳卫星推进系统较宽的推力范围,则可通过微型比例阀调节气体流量来实现对微推进器推力的宽范围调节。综合考虑工作电压、响应时间、驱动位移、调节精度、工艺可行性以及与电热式MEMS推进器的互相集成等条件,相变材料致动阀类别下的石蜡致动阀契合性最佳。因此开展基于MEMS技术的石蜡致动微阀相关研究十分必要,该研究对于电热式MEMS推进器实现推力的宽范围调节极为重要,对于我国微纳卫星微推进系统的发展也有着十分重要的意义。本文利用石蜡受热相变过程中约10%的体积膨胀率,将石蜡作为功能材料,通过微型加热器加热石蜡使其膨胀,膨胀过程中产生的静压力驱动硅材料膜片产生弹性形变,且该形变随石蜡温度的不同而变化。通过调节加热器的输入功率即可对石蜡材料的温度进行调节,进而改变石蜡的体积膨胀率和硅调节膜片的形变,最终改变气体通道的截面积和气体质量流量。石蜡致动MEMS微阀的各部件中,出口基片和调节膜片采用常规硅片,原因在于硅材料是MEMS微加工的常用材料,工艺成熟度高且易于和其他微加工工艺相互集成。微型加热器材料选择金属Pt,原因在于金属Pt加热器的制备工艺成熟且可靠、升温速率快、热稳定性和精确度良好。加热器底片材料选择BF33玻璃片,原因在于BF33玻璃片的电绝缘性、温度稳定性、成本合理以及潜在的阳极键合工艺集成。通过MEMS制造工艺,先后得到调节膜片和加热底片,随后通过硅胶加热器加热石蜡、导热胶贴合调节膜片与加热底片、导电胶带连接导线与平板电极等方式制作得到石蜡微驱动器,最后在此基础上通过打孔双面胶带将出口玻璃片和微驱动器贴合得到石蜡微阀,使用打孔的双面胶带进行贴合既能形成调节膜片与阀座间的位移区间,又能保证带孔玻璃片和微驱动器贴合面间气体密封的可靠性。通过对石蜡致动MEMS微驱动器和微阀开展测试,获得了微驱动器调节膜片挠度随输入电流的变化关系,也得到微阀全开状态下不同入口压力对应的流量曲线以及固定入口压力条件下气体质量流量随输入电流的变化关系。同时,使用Fluent软件对微阀全开状态下,不同入口压力条件下的流体运动进行了模拟计算,将模拟计算结果与性能测试结果对比并分析误差,验证了Fluent模拟全开状态下微阀气体流量的可行性和可靠性。最后,通过假定相同输入电流条件下,工作状态和轮廓仪测量时具有相同挠度,并且针对处于连续流条件下特定范围的挠度进行Fluent模拟计算,通过比较模拟计算结果和实际测量结果,发现调节膜片周围气体定向流动产生的对流换热相较于三维轮廓仪测量时调节膜片周围空气的自然对流换热,前者对调节膜片产生的影响更为显著。