石墨烯是由六个sp2杂化的碳原子组成的二维层状材料。由于其具有非常优异的导电性能、导热性能、机械性能以及超高的比表面积引起了研究人员的广泛关注。随着电子设备和通讯设施的加速发展，电磁波辐射已经成为一个污染性问题，对精密设备以及人的健康有着很大影响，因此越来越多的研究将各项性能优异的石墨烯应用于吸波材料，但大部分研究还局限在二维石墨烯及其复合物。将石墨烯作为吸波功能体填料应用于基体材料中容易带来分散性差、高界面接触电阻等问题。由二维石墨烯材料通过冷冻干燥等方法获得的石墨烯三维结构避开了二维石墨烯的分散性差导致团聚的问题，且保持了二维石墨烯的导电、比表面积大优点，同时还具有质量轻的特点。本文对三维石墨烯及其复合结构的吸波行为与机理进行了研究，为其作为一种高效、轻质、柔性吸波材料，在航天、航空、电子等领域的应用进行了初步探索。　　本文主要开展了以下研究工作：通过冷冻干燥法制备了三维氧化石墨烯结构，通过在氮气气氛中进行高温反应将其进一步还原为超轻三维多孔石墨烯结构，对其吸波性能进行了考察。以聚氨酯泡沫为模板，维生素C作为还原剂，使石墨烯附着在聚氨酯泡沫，并且在聚氨酯骨架上包覆一层聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜，从而制备了高弹性的三维聚氨酯/石墨烯/硅橡胶（PU/RGO/PDMS）复合材料并对其吸波性能、动态力学性能行了考察。主要的研究结论如下：　　（1）经过热还原的超轻三维多孔导电的石墨烯具有优异的吸波性能和导电性。由于其密度非常低，以三维石墨烯作为吸波剂在基体中的含量也非常低。石墨烯含量为~1wt%的三维石墨烯/石蜡材料最小的反射损失为-44.5 dB，反射损失小于-10 dB的频率范围从9.36 GHz到16.83 GHz，频带宽度达到了7.47 GHz，材料厚度仅为3.5 mm。这种超轻三维石墨烯材料为低负载量的吸波材料应用在航天航空领域提供了可能。　　（2）以聚氨酯泡沫为模板制备的PU/RGO/PDMS复合材料具有优良的压缩回弹性能，并且密度仅为98.4 mg/cm3。最小的反射损失达到了-35.8 dB，反射损失小于-10 dB的频率范围从11.7 GHz到17.8 GHz，频带宽度达到了6.1 GHz。这种PU/RGO/PDMS复合材料为航空航天领域的弹性轻质吸波材料提供了应用可能。