随着信息技术的发展和电子设备的普及,“电磁污染”逐渐引起了人们的关注,制备出性能优异电磁屏蔽和吸波材料刻不容缓。目前,人们不再满足于传统的电磁屏蔽和吸波材料,而是对其提出了新的要求,期望材料在拥有好的电磁屏蔽及吸波性能的同时也具备质量轻、厚度薄、环境耐受性好、力学性能优异等优点。2004年单层石墨烯首次被剥离出来,此后引起了国内的外研究人员对石墨烯研究的广泛关注和并掀起了一阵研究热潮。石墨烯材料导电和导热性能优异,杨氏模量高,透光性能好,可广泛应用在电磁屏蔽、吸波、储能、光电等多个领域。单层石墨烯的比表面积可达2600m2g-1,加之碳材料的密度小,石墨烯材料在保证性能优异的同时,能达到质量轻、密度小效果。石墨烯材料在应用的过程中如果大量堆叠团聚,就失去了石墨烯本身比表面积大的优势,同时影响石墨烯的各项性能。因此,人们通过将石墨烯自组装成三维结构,降低片层间的团聚,提高材料的性能。常见的三维石墨烯材料有石墨烯泡沫、石墨烯海绵、石墨烯气凝胶等,他们能在保证材料的性能优异的同时,使材料更轻,填充量更低,是制备轻质吸波材料的理想选择。二维的石墨烯薄膜同样具备十分轻薄的特点,相比于其他石墨烯材料,它能更好地突出石墨烯单片层的优势。同时石墨烯薄膜导电高、密度小、柔性好,可具备弯曲、折叠的性能,是制备柔性轻质电磁屏蔽材料的理想选择。为了满足人们对于电磁屏蔽和吸波材料的新要求,开发轻质、环境耐受性好、力学性能优异的电磁屏蔽和吸波材料已成为研究焦点。本论文利用石墨烯导电高、环境耐受性好、轻质柔韧等特点,制备轻质石墨烯基电磁屏蔽和吸波材料,具体研究内容如下:1、用改良的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),将SiC纳米纤维与GO复合,利用抗坏血酸的还原性,将负载上SiC纳米纤维的氧化石墨烯还原自组装成三维石墨烯/SiC水凝胶,再通过冷冻干燥制备三维石墨烯/SiC气凝胶。这种材料多孔、超轻,有效的保留了石墨烯的高比表面积,并充分发挥了单层石墨烯的优势,能有效地提高材料对电磁波的多重反射,增加材料的界面极化,是制备超轻吸波材料的理想材料。2、用不同温度热处理三维石墨烯/SiC气凝胶,通过热处理温度的变化调节材料的电导率,从而改变材料的介电常数,使材料能形成良好的阻抗匹配,提高材料的吸波性能。材料厚度为1.15 mm时在15.6 GHz处的反射损耗RL(reflection loss)最小值可达-38.5 dB。材料厚度为0.45 mm时在16.8 GHz处的反射损耗RL(reflection loss)最小值可达-31.3 dB,表现出材料在较低厚度下能达到良好的吸波性能,同时具备优异的环境适应性,具有一定的实用性。3、用硫酸水解微晶纤维素的方法来制备了纤维素纳米晶体(CNC)。将CNC与GO复合抽滤成膜,利用HI的还原性将GO还原,制备石墨烯/CNC薄膜。通过加入CNC,薄膜的力学性能优异,使石墨烯/CNC薄膜成为力学性能优异、质轻、厚度薄、电磁屏蔽性能良好的柔性薄膜。该薄膜在厚度为6 μm时电磁屏蔽性能可以达到～13 dB,比电磁屏蔽性能可达到2167 dB·mm-1。通过调节CNC在薄膜中的浓度来调节材料的力学性能,从而改良薄膜的力学性能和柔性。当CNC的质量分数为5%时,薄膜的力学性能可达76.0 MPa,并具有良好的耐化学性能。