吸波材料在飞机隐身、微波暗室以及电磁波防护等领域具有重要的应用价值。由于传统吸波材料具有厚度大,密度高,吸收带宽窄等缺点,无法满足实际应用需求,研发具有“薄轻宽强”优良吸波特性的新型吸波材料具有十分重要的意义。铜蓝矿相CuS纳米晶作为一种新型介电损耗型吸波材料,其具备优异的光电性能和特殊的纳米结构,有望在轻质下实现强吸收,在吸波领域具有很强的应用潜力。为系统地探究并优化CuS吸波剂的吸波性能,本研究围绕CuS纳米晶及其复合材料,提出了一种简便且可量产的制备方法,研究了材料结构组分、电磁参数及电磁波吸收性能之间的关系。具体研究内容与结论如下:(1)通过简便易行的升温反应合成了具有单分散性的油溶性CuS纳米晶;并以此CuS为母材,在还原剂抗坏血酸(AA)的辅助作用下,通过化学转化的方法进行Cu2+阳离子掺杂,合成了一系列成分可控的CuS@Cu2-xS核壳结构纳米晶;探究了样品形貌、结构、组分等因素对材料吸波性能的影响,阐明了利用载流子浓度调控样品吸波性能的工作机制。研究结果表明,当油溶性CuS吸波剂的填充率为50 wt%时样品可在1.95 mm的厚度下实现-54.84 dB的反射损耗,吸波频带宽达3.8 GHz,具有良好的吸波性能。(2)采用常温常压化学法制备了水溶性CuS纳米晶,简化了 CuS纳米晶的制备方法;通过对配体、反应温度等制备因素的探究,确定了 CuS纳米晶的最佳合成方案;同时以水溶性CuS为母材,通过化学转化的方法合成了一系列成分可控的Cu2-xS纳米晶,探究了载流子浓度、填充分数、匹配厚度等因素对产物吸波性能的影响,实现了利用铜掺量调控样品吸波性能的方案。当水溶性CuS吸波剂的填充率为30 wt%时,样品可在2.45 mm的厚度下实现-50.86 dB的反射损耗,吸波频带宽达2.4 GHz。相较于油溶性CuS吸波剂,水溶性CuS吸波剂的质量分数降低了 20 wt%,在吸波材料“质轻”的要求上具有明显的优势。(3)利用CuS纳米晶小尺寸、高介电等特性与石墨烯高导电、大比表面积、质轻等特性的协同作用,采用60℃湿化学法合成了 CuS/石墨烯复合材料;通过调控石墨烯和阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的用量,实现了石墨烯的单层剥离,优化了 CuS纳米晶在石墨烯表面的分散性。当CuS:石墨烯:CTAB=10:1:1(质量比)时,所得CuS/石墨烯复合材料在20wt%的填充率下,可实现-60 dB的反射损耗和5.5 GHz的吸波频带宽,厚度仅为1.34 mm。相较于纯相CuS吸波剂,CuS/石墨烯复合吸波材料的质量分数降低了 30 wt%,厚度减薄了 1.11 mm,吸波频带宽增加了 3.1 GHz,吸收强度提高了-10 dB。本研究工作阐明了 CuS纳米吸波剂的吸波机理,从“薄轻宽强”四方面优化了材料的吸波性能,为后续新型吸波材料的开发应用提供了可靠的理论支持和研究思路。