智能电子产品的蓬勃发展,在日常生活、工业生产和军事领域发挥着重要作用。但电磁科技迅速发展的同时,也产生了干扰电子设备运行和电磁波的辐射/污染危害等问题,尤其军事领域的信息安全以及隐身科技的需求,加速了吸波材料的广泛研究。吸波材料是指能吸收投射到它表面的电磁波能量的一类材料,它通过材料的各种不同的损耗机制将入射电磁波转化为热能或者是其他能量形式而达到吸收电磁波的目的。未来,5G时代的到来,无线充电的普及,汽车的电子化和智能化,电子设备要在有限的空间和时间内,简化结构设计,降低成本等,使得具有“薄、轻、宽、强”特性的吸波材料需求市场更大。碳材料因其可调控的电导率,低密度,形貌可控和来源丰富等特性而被广泛的应用于吸波材料研究中。氧化锰具有一定的介电性质,资源丰富,成本低等优势,使得它成为有吸波应用潜能的金属氧化物。然而,氧化锰自身介电常数很低,限制了其在吸波领域的应用。将多形貌的碳材料与氧化锰相结合进行纳米尺度构筑,不仅可以发挥出二者固有的介电性质,同时二者产生的多重界面,以及协同作用也会增强阻抗匹配特性和微波衰减性能。本论文采用剪切辅助超临界CO2流体法剥离天然鳞片石墨制备薄层石墨,以及水热法-化学气相沉积法相结合制备不同形貌的氧化锰与碳材料的复合材料,进行多重界面的构筑,并研究其电磁波吸收性能。剪切辅助的超临界CO2流体剥离后,大块厚层的天然鳞片石墨被剥离成为厚度和横向尺寸不同的薄层石墨。通过改变剥离次数,分析不同厚度和横向尺寸分布的薄层石墨的吸波性能。剥离两次的薄层石墨,是由25 wt%的小尺寸石墨片分散到75 wt%的大尺寸石墨片组成的,可以实现较好的阻抗匹配特性和有效的界面极化作用。当在石蜡中的填充量为20 wt%时,在4-8 GHz和10-18 GHz频率范围内实现反射损耗值低于-30 d B的吸波性能。在厚度1.49 mm,频率15 GHz时,可以实现最小反射损耗值为-49 d B,有效的吸收频带宽度为4 GHz。为了拓展石墨粉体的实际应用,分别将薄层石墨分散于聚偏氟乙烯和聚乙烯醇缩丁醛酯中制备得到薄膜材料,结果表明薄层石墨在聚合物中分散的质量分数对吸波性能有很大的影响,通过调配比例,可以实现优异的吸波性能,剪切辅助的超临界CO2流体剥离制备的石墨粉体在吸波领域具有实际应用的潜力。采用水热法,高锰酸钾与草酸反应,并且使用十二烷基苯磺酸钠作为表面活性剂,蔗糖作为结构导向剂,共同调节制备得到立方体结构的Mn CO3/C,在高温煅烧过程中,Mn CO3分解得到短链条状的MnO,大量短链条状的MnO共同维持了立方体结构,链条状的MnO之间产生了很多空隙。通过高温分解乙炔,在MnO立方体表面进行不同时间的碳沉积后,得到不同厚度的碳包覆MnO立方体结构。碳包覆后有效的提升了阻抗匹配特性和电磁波衰减特性,其中[email protected]在石蜡中负载量为40 wt%时,调控厚度1.5 mm-5 mm,都可以实现低于-20 d B的反射损耗值,最小反射损耗值可以达到-50 d B,厚度为2.11mm时有效吸收频宽可以达到6 GHz。以中空海胆状MnO2为前驱物质,煅烧得到具有多孔道的MnO颗粒团簇。通过在MnO颗粒团簇的空隙中原位生长碳纳米管,有效的改善了纯碳纳米管的阻抗匹配特性,展现出优于纯碳纳米管的吸波性能。MnO/CNTs-1在负载量为20 wt%时,可以通过调控厚度2-5 mm,在4-18 GHz下其反射损耗值均低于-10 d B,最小反射损耗值为-50.6 d B。MnO/CNTs-3在负载量为10 wt%时,可以实现-44.6 d B的最小反射损耗值。MnO/CNTs复合材料中,碳纳米管的比例增加时,可以有效地降低MnO/CNTs在石蜡中的填充量,就可以实现优异的吸波性能。采用化学气相沉积法在MnO纳米线表面沉积碳,构建MnO@C核壳结构的纳米线,通过对核壳结构MnO@C纳米线进行刻蚀得到豌豆荚状的MnO@C纳米线。通过对MnO@C纳米线进行电磁波吸收性能测试,核壳结构的MnO@C-2纳米线在30 wt%填充量下的最小反射损耗值为-47.4 d B,豌豆荚状的MnO@C-2a纳米线在10 wt%的填充量下最小的反射损耗值为-55 d B,在厚度为2 mm时可以实现6.2GHz的有效吸收频宽。碳层包覆MnO纳米线的核壳结构可以获得较优异的吸波性能,通过刻蚀掉部分MnO颗粒,比表面积显著增大,同时也增加了更多的空隙和空腔,强化界面极化作用,使得豌豆荚状MnO@C纳米线展现出更优异的吸波性能,且从30 wt%的填充量降低到10 wt%的填充量,实现了质量轻,吸收强和吸收频带宽的目标。