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雷达监测技术和电子通信的高速发展,伴随而来的电磁辐射日趋严重,不仅干涉周围的电子设备工作,且危害人类健康。因此,对电磁波吸收材料的需求及其吸收性能的要求都随之提高。传统的吸波材料在重量、厚度、吸收带宽和强度等方面仍有欠缺,故急需设计和制备性能优异的吸波材料满足实际需求。碳材料因介电损耗能力强、质量轻、化学性质稳定等特点而备受关注。磁性金属具备强磁损耗、易合成等优点被最早运用于吸波领域。将碳材料和磁性材料复合形成的碳质磁性金属复合材料可以结合两种材料的优点,进而优化吸波材料性能。因此,本文着重探究构筑不同结构的碳质磁性复合材料,通过多重损耗机制和调节材料阻抗匹配,优化材料的吸波性能。具体内容如下:1.利用乙二胺四乙酸（EDTA）作为分散剂和螯合剂,成功地合成了一系列超轻三维纳米镍修饰的氮掺杂氧化还原石墨烯气凝胶（N-rGA/Ni）。通过电镜分析证实了镍纳米颗粒均匀而牢固地分布在石墨烯片上。煅烧温度对于材料的碳石墨化程度、氮掺杂量、纳米镍颗粒尺寸和磁性产生了直接作用,从而调变产物N-rGA/Ni的介电损耗和磁性损耗,进一步影响材料的吸波性能。其中,煅烧温度为600℃时得到的样品N-rGA/Ni（600）表现出最佳的吸波性能,在涂层厚度为2.1 mm,频率为13.7 GHz时,最小反射损失值(RLmin)达-60.8 dB,有效吸收带宽达到5.1 GHz。除了煅烧温度外,气凝胶的三维结构、氮掺杂、磁性金属都是N-rGA/Ni优异吸波性质不可缺少的部分,其原因归结于:（1）气凝胶内部大量的孔隙结构有利于电磁波传导耗散,增强界面极化同时改善阻抗匹配能力。（2）氮掺杂增强了石墨烯的偶极极化能力。（3）引入镍纳米颗粒,不仅仅增加了磁损耗,也提高了材料的阻抗匹配能力。在500℃和700℃煅烧的产物也表现出独特的吸波特点,如有效吸收带宽和涂层薄。结果表明,N-rGA/Ni复合材料能满足不同的电磁波吸收要求,是多功能协同吸波材料的理想选择。2.喷雾干燥技术是高效合成微纳米颗粒材料的方法之一。我们利用喷雾干燥和热解的方法制备了一系列褶皱状空心氮掺杂镍/碳球（N-Ni/C）。通过电镜表征表明,N-Ni/C整体为褶皱状的空心碳球,在碳球的表面镶嵌着大量镍纳米颗粒。改变对前驱体的煅烧温度,得到一系列不同形貌、石墨化程度、氮掺杂量、结晶度的产物。通过研究电磁参数发现,前驱体的煅烧温度越高,所制备的褶皱状空心氮掺杂镍/碳球（N-Ni/C）对电磁波的损耗就越强。这归结于煅烧温度的升高有助于增大N-Ni/C石墨化程度,进而使其导电性增强,优化了介电损耗能力。在煅烧温度为800℃的条件下,所得产物N-Ni/C（800）展现出了最佳吸波性能,在8.0 GHz处,最小反射损失值达到-52.6 dB,有效吸收带宽为3.27 GHz,同时N-Ni/C（800）复合材料在低频区也有较强的吸波能力。可见,通过结构设计和制备条件的优化,可以提高材料的阻抗匹配能力,使得材料的电磁波吸收性能达到理想的吸收效果。