羰基铁粉是一种铁磁性金属粉体,兼具良好的介电性能和磁性能,是电磁波吸收材料中常用的吸波剂。因为毫米波(GHz)雷达和反雷达技术的出现,之前的研究人员对于吸波材料的研究大多集中在军事领域。近年来由于移动互联网、车联网、GPS、无人机和无人驾驶汽车的快速发展,民用设备在高频毫米波频段的应用越来越多,带来了大量的电磁干扰和电磁污染问题,民用领域吸波材料的研究和应用拥有广阔的市场前景。本论文旨在制备一种适合工业化生产的羰基铁粉/热塑性树脂复合材料,并使其具有“高吸低透”的特点:在无人机和无人驾驶汽车雷达的强干扰频段(24GHz左右)具备优异的吸波性能,在网络和信息传播的频段(1-5GHz)具备良好的透波能力。基于此,我们选择了一种在高频段具有良好吸波效果的羰基铁粉作为填充体,选择了可加工性能好、与金属粉体相容性好的聚丙烯和ABS作为树脂基体。首先通过熔融共混的方法制备了羰基铁粉/聚丙烯和羰基铁粉/ABS复合材料,讨论了熔融共混过程中的加工工艺对母粒制备的影响,研究了羰基铁粉的含量对复合材料结构、可加工性能、力学性能、热稳定性能和电磁性能的影响,并尝试了注塑成型的方法制备复合材料制件。之后我们通过熔融沉积成型(FDM)的方法制备了羰基铁粉/ABS复合材料制件和具有不同阵列孔隙结构的吸波测试样板。在这一过程中研究了FDM用复合材料线材的制备工艺,讨论了FDM成型工艺对制件成型性的影响。最后通过对不同含量和不同孔隙形状样品的吸波性能表征,研究了羰基铁粉含量和不同阵列孔隙形状结构对复合材料吸波性能影响。本文得出的主要结论如下:(一)综合考虑材料的可加工性能和吸波性能,通过熔融共混制得的羰基铁粉/聚丙烯复合材料母粒中的羰基铁粉含量最高为70wt%。羰基铁粉的加入对体系的微观结构和热稳定性有一定的影响,会造成羰基铁粉/聚丙烯的结晶温度和分解温度的提高,熔融温度的降低。(二)羰基铁粉/热塑性树脂复合材料在注塑成型过程中会导致制件中羰基铁粉含量的下降,通过成型工艺的调整并不能十分有效的解决这个问题。熔融沉积成型是一种更好的成型方法,不会造成制件中羰基铁粉含量的下降,而且这种灵活的成型方法有利于进一步研究制件上的孔隙结构对材料吸波性能的影响。(三)在羰基铁粉/ABS体系中,羰基铁粉的加入对复合材料的微观结构和热稳定性能的影响不大,对复合材料的流动性有较大的影响,羰基铁粉含量的增加会较大程度降低复合材料的流动性。(四)在2-18GHz影响材料吸波性能的主要是样品中的羰基铁粉含量和样板上的孔隙面积,羰基铁粉含量越高、孔隙面积越小则材料的吸波性能越好,孔隙形状对其影响不大,在5GHz以下的频段所有样板的反射损耗均不到-1dB,具有良好的透波性能;在18-26GHz频段,羰基铁粉含量和孔隙面积仍对复合材料的吸波性能有一定的影响,但是孔隙形状对复合材料的吸波性能有更重要的影响,具有相同孔隙面积的样板中孔形较窄的样板(长方形狭缝)具备更好的吸波性能,甚至在高频段吸波性能要优于没有孔隙结构的样板,在23.5-26GHz其反射损耗均小于-10dB,最小可达-11.3dB(吸波效率92%),实现了“高吸低透”。