科学技术是武器装备现代化进程中的核心战斗力和最强大的驱动力量。在复杂的国际形势和大国博弈明显升温的大环境下,低能耗、高负载、隐身化成为武器装备发展的主要方向。单一的承载型材料已不能满足实际应用需求,制备集承载、隔热、隐身等多种功能为一体的夹芯复合材料是未来发展的趋势。聚醚酰亚胺（PEI）、聚甲基丙烯酰亚胺（PMI）等高性能泡沫塑料质轻,力学强度优异,可加工性强,是制备夹芯件的重要材料。而国内对于生产此类材料的技术积累有限,仍采用自由基本体聚合法的传统工艺,制备周期长、工艺难度大、设备成本高,难以获得良好的工业化应用,与国外仍存在巨大差距。为此,本文探索新型悬浮聚合法进行PMI泡沫材料的制备,并以此为结构基体,通过添加质轻高强、介电性能优异的石墨烯、碳化硅作为吸波功能体,最终制备出结构功能一体化的多元泡沫复合材料。本文在大量相关文献查阅与初步实验探索的基础上,确定了以下研究内容。首先,通过添加1.5 wt%、2.0 wt%、2.5 wt%、3.0 wt%、3.5 wt%的石墨烯（GN）探究了GN含量对PMI泡沫复合材料热性能和吸波性能的影响。结果表明:添加GN可提高复合材料的残碳量,降低最大降解速率(₈（6）),提高其热稳定性;当GN含量为1.5 wt%时,厚度为54.0mm时反射损耗峰值仅为-9.1d B,而在高石墨烯填量条件下（GN添加量为3.5 wt%时）,吸收峰强度明显增大,在54.0mm处获得最大R_L值-48.2d B,有效吸收带宽增加至1.6GHz。其次,通过添加1.0 wt%、2.0 wt%、3.0 wt%、4.0 wt%、5.0 wt%的碳化硅（Si C）探究Si C含量对PMI泡沫复合材料力学性能和电磁性能的影响。当Si C含量为4.0 wt%时,复合材料的压缩强度可达3.86MPa,与纯PMI泡沫相比提高了66.4%。此外,针对单独使用Si C吸波频带窄、吸波性能差的问题,分别通过高速球磨法和溶胶凝胶-自蔓延法对Si C粉体进行超细镍粉掺杂和铁氧体表面包覆的改性处理,并制备复合材料,探究改性前后电磁、吸波性能的差异。其中,PMI/Si C@Ni的各项性能更优,压缩强度可达4.04MPa,略高于相同含量条件下未改性的PMI/Si C-4泡沫材料;在匹配厚度d为30～55mm的范围内始终表现出极为优异的电磁波吸收能力,当其厚度为53.0mm时,在11.4GHz处的R_L最大值达-30.9d B。最后,通过物理共混将GN与Si C@Ni按照不同质量比制备PMI/GN/Si C@Ni三元泡沫复合材料,探索最优配比使材料具有最佳的热稳定、力学和吸波等综合性能。当GN、Si C@Ni的含量分别为3.0 wt%和1.0 wt%时,复合材料在43.0mm处有最大R_L值-57.1d B,有效吸收带宽2.0GHz,压缩强度为3.93MPa,是一种具有优异力学性能的吸波复合材料。