随着现代社会的快速发展,电磁干扰和信息泄露等问题日益严重,而微波吸收材料是解决上述问题的有效途径之一,其中磁性纳米粒子作为微波吸收剂兼具纳米材料和磁性金属的优点,能在较宽的频段内实现对电磁波的吸收,被应用到微波吸波材料研究中。本文通过直流电弧等离子法制备Fe、Ni纳米粒子(Fe、NiNPs)和Ni(C)纳米胶囊(Ni(C)NCs),Fe、Ni纳米粒子外层包覆氧化层,Ni(C)纳米胶囊外层包覆高缺陷碳层。利用硅烷偶联剂对Fe、Ni纳米粒子表面改性以加强其分散性。利用改性后的Fe纳米粒子(Fe NPs)为吸收剂,单向碳纤维布(CFs)为增强及电磁波反射相,制备了功能结构化碳纤维增强树脂基纳米复合平板,并测试其反射损耗。研究了含不同质量分数Ni和Ni(C)纳米粒子的石蜡复合样品的电磁波响应特性和吸收机制,发现Ni纳米粒子以界面极化、空间电荷极化和偶极子极化为介电损耗机制,磁损耗主要来源于自然共振损耗和高频涡流损耗,不同质量分数吸收剂／复合材料的复磁导率实部在8.2 GHz处有一交点,这是由于纳米粒子的核壳结构所引起,Ni纳米粒子以磁损耗为主。Ni(C)纳米胶囊的高缺陷碳层存在明显的介电弛豫现象,极化损耗特征明显,缺陷成为极化中心,增强了空间电荷极化,另外界面极化和偶极子极化也得到增强,因此介电损耗增强,Ni(C)纳米胶囊外层包覆的介电特性的碳层抑制了磁损耗。Ni(C)纳米胶囊以介电损耗为主。Fe NPs/CFs/ER复合材料的吸波性能随着Fe NPs的增加而提高,CFs吸收并反射部分电磁波,使Fe NPs多次吸收电磁波,同时纳米粒子改变CFs表面的阻抗,提高阻抗匹配度,吸波性能随CFs质量分数的增加而提高；CFs的存在使复合材料对电磁波的响应具有各向异性,表现为CFs垂直于电磁波入射方向时对电磁波强反射,进一步促进了Fe NPs的多重吸收,同时CFs极化并消耗特定电磁波,促进结构共振；吸收剂与CFs共存于复合结构中,可充分发挥吸收剂浓度梯度作用,实现阻抗渐变,进而提高对电磁波的吸波。因此,可对Fe NPs浓度及其梯度分布、CFs铺设方向等进行调控,可有效控制和提高电磁吸收性能,这为高性能功能结构化复合材料的设计和制备提供了重要依据。利用Ni NPs与Ni(C) NCs的电磁参数计算石蜡基复合平板的反射损耗,并与树脂基复合平板实测值相比较,发现相同吸收剂质量分数和厚度下,由于石蜡与环氧树脂的介电性不同带来了吸波性能的不同,其中Ni(C)纳米复合材料的吸波性能好于Ni纳米复合材料,但其在固化过程中应加入稀释剂增加流动性。