随着信息领域的不断发展,生活中电磁波辐射来源更加广泛,因而对身体健康、设备正常运行及信息安全等带来更大威胁。因此,电磁防护材料的开发与应用变得更加重要。传统金属防护材料由于密度大、抗氧化性差等缺点应用受到一定限制;而先进的碳材料,如碳纤维、碳纳米管、石墨烯,由于其质轻、高强、良好的导电导热特性而受到研究者的广泛关注,但用于电磁防护领域,其防护频段较窄,防护效果有待进一步提升,因此开发新型高性能电磁防护材料具有重要意义。本文将分形结构的图案化引入电磁防护材料的设计中,制备了磁性颗粒/纳米碳科赫分形层状电磁屏蔽碳纤维复合材料,复合材料中以磁性颗粒/纳米碳分别填充科赫分形图案不同区域并构成复合材料的电磁波吸收层,将玻璃纤维（GF）作为透波层,碳纤维（CF）作为结构支撑层,研究了科赫分形次数、填料类型及层状结构对复合材料电磁屏蔽性能的影响。并尝试HFSS电磁仿真软件对分形层在2～18 GHz频率作用下通过波端口产生的S21参数进行模拟计算。实验结果表明,纳米碳材料及磁性材料在复合材料中分别发挥电损耗和磁损耗作用,结合复合材料层状结构的屏蔽优势,协同提升了复合材料电磁屏蔽性能;科赫分形结构的引入及分形次数的调节对复合材料电磁屏蔽性能影响显著,二次分形样品在2～18 GHz频段范围具有更佳的屏蔽效果。其中,Fe（CO）5@EP和CNT@EP作为吸收层的复合材料,其二次分形（n=2）样品的性能在2.36 GHz频段,达到73.8 d B的屏蔽峰值,屏蔽效能超过55 d B的累计频带宽度达到14.3 GHz。随着分形次数的增加,在1～6 GHz屏蔽峰向低频方向移动。以Fe3O4@EP和3DC@EP作为吸收层的复合材料,随着科赫分形次数的不断增加,其在6～14 GHz频段范围内屏蔽效果不断提升,其二次分形（n=2）样品在入射波频率为17 GHz时,获得了80 d B的最大电磁屏蔽效能,同时屏蔽效能大于55 d B的累计频带宽度在12.5 GHz以上。HFSS仿真计算结果表明,科赫分形结构能够在8～12 GHz的X频段产生多频多吸收的防护效果,与实验结论基本吻合。本论文研究成果为碳纤维复合材料的电磁防护应用奠定了一定实验和理论基础。