水性电磁屏蔽涂料是一类高科技含量产品,既具有良好的电磁屏蔽功能,又具有一定的环保性能。若以负载铁氧体纳米材料的石墨烯为填料制备涂料,一方面,石墨烯的二维片状结构使其在少量添加量下就很容易形成导电网络;另一方面,石墨烯优异的导电性和纳米结构铁氧体的磁性相结合,可使涂料同时具备电损耗和磁损耗,实现电磁吸收的阻抗匹配,拓宽吸收频段,改善单一导电填料的吸波性能,从而满足实际应用对电磁屏蔽材料“薄、轻、宽、强”的综合要求。本论文分别采用水热和溶剂热法合成了纳米铁氧体/石墨烯复合材料及棒状铁氧体/石墨烯复合材料,并分别以二者为填料制备水性电磁屏蔽涂料,研究了填料种类及添加量对涂料性能的影响规律。首先以Na2S2O3作为还原剂,通过水热法一步合成了纳米铁氧体/石墨烯复合材料,采用X-射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微分析(SEM)、透射电子显微分析(TEM)、振动样品磁强计测试等对复合材料的结构、形貌及磁性能进行了表征,研究了反应温度、反应时间及石墨烯含量对复合材料结构、形貌及性能的影响。结果表明:纳米钴铁氧体/石墨烯复合材料的最佳制备条件为反应温度150℃及反应时间15 h,在该条件下,尺寸为5-40 nm尖晶石结构钴铁氧体纳米颗粒均匀负载于石墨烯片层上;而制备纳米镍铁氧体/石墨烯复合材料的最佳条件为150℃,反应15 h,该条件下10-60 nm的尖晶石结构镍铁氧体均匀负载于石墨烯表面。复合材料的饱和磁化强度比纯铁氧体的小,且随着石墨烯含量的增大,所得复合材料的饱和磁化强度有降低趋势。吸波性能测试结果表明,石墨烯含量为16.7 wt%的纳米钴铁氧体/石墨烯复合材料最小反射损耗约为-7.2 dB,出现在样品厚度为3.0 mm,频率为14.6 GHz,复合材料含量为30 wt%。其次,以乙二醇和水为混合溶剂,通过溶剂热法及高温煅烧制备了棒状铁氧体/石墨烯复合材料,采用XRD、SEM、TEM等对复合材料的结构、形貌进行了表征,研究了反应温度、反应时间、溶剂配比及石墨烯含量对复合材料结构、形貌及性能的影响。结果表明:随着温度升高,棒状铁氧体的直径有所增大,长度为几微米到十几微米,随着反应时间延长,棒状铁氧体的直径增大,长度增长。棒状钴铁氧体/石墨烯复合材料的最佳制备条件为反应温度120℃,反应时间15 h,在该条件下直径为50-600 nm、长度为几微米的尖晶石结构棒状钴铁氧体均匀负载于石墨烯片层上;而棒状镍铁氧体/石墨烯复合材料的最佳制备条件为反应温度120℃,反应时间14 h,乙二醇与水的体积为2:1,在该条件下直径为50-100 nm、长度500 nm-1μm的尖晶石结构棒状镍铁氧体均匀负载在石墨烯片层。石墨烯含量为33.3 wt%的棒状CoFe2O4/石墨烯复合材料最小反射损耗为-18.4 dB,出现在样品厚度为2.0 mm,频率为16 GHz,复合材料含量为30 wt%;石墨烯含量为6.25 wt%的棒状NiFe2O4/石墨烯复合材料最小反射损耗约为-3.7 dB,出现在样品厚度为1.0 mm,频率为15.6 GHz,复合材料含量为30 wt%。最后,以纳米钴铁氧体/石墨烯复合材料、棒状钴铁氧体/石墨烯复合材料作为填料加入水性丙烯酸酯乳液中制备水性电磁屏蔽涂料。采用矢量网络分析仪等对涂料屏蔽效能性能进行表征。结果表明:当填料含量增加时,水性电磁屏蔽涂料的屏蔽效能增大,屏蔽频带变宽。涂膜厚度增大时,水性电磁屏蔽涂料的屏蔽效能也增大。当纳米钴铁氧体/石墨烯复合材料添加量为20 wt%,涂膜两层时涂料的屏蔽效能约为-4.54 dB。