随着电子和信息技术的高速发展,吸波材料在民用和军事领域的研究都得到了广泛关注,对于具有“薄、轻、宽、强”新型电磁波吸收材料的开发与吸波机理的研究已成为当前的研究热点。氧化镍作为一种过渡金属氧化物,由于其介电常数和磁导率的良好匹配性,在吸波领域的应用也越来越得到重视。但氧化镍的介电损耗和磁损耗都相对较弱,需要跟高导电碳材料进行复合,才能进一步提高吸波性能。其中生物质多孔碳材料具有来源丰富、环境友好、比表面积大、密度低以及多孔结构等优点,在吸波领域得到了广泛研究及应用。本论文着眼于获得性能优良的生物质多孔碳复合氧化镍吸波材料,对不同生物质碳源进行了研究,并对其氧化镍复合材料的电磁性能以及影响吸波性能的机理进行了研究和探讨。主要开展的研究工作及获得的结论如下。(1)通过“研磨混合-活化”工艺和“溶液混合-活化”工艺制备了生物质多孔碳材料。研究结果表明“溶液混合-活化”制备的多孔碳材料具有更小的颗粒尺寸,碳材料的孔洞结构更为丰富,活化效果更好。提高活化温度、延长活化时间可以获得更好的活化效果。(2)通过“碳化-活化”工艺与一步直接活化工艺制备了生物质多孔碳材料。直接活化碳的石墨化水平、比表面积、孔洞结构以及介电性能均与传统活化工艺制备的碳水平相当。(3)以核桃壳、松子壳和松花粉为碳源制备了生物质多孔碳,并与氢氧化镍和氧化镍进行了复合。通过改变镍源和生物质多孔碳的配比,制备了不同的生物质多孔碳/氧化镍复合材料。与生物质多孔碳复合以后,氧化镍的导电性能和介电性能得到了明显提高,材料在电磁场中的极化作用得到增强,从而改善了材料的吸波性能。(4)以松花粉为碳源制备的生物质多孔碳/氧化镍复合材料具有互相连接的疏松多孔结构,氧化镍纳米片均匀分布于碳材料表面及孔洞中。复合材料的颗粒尺寸较小,介电常数适中,具有最佳的微波吸收性能。复合比例为0.1-1.0的生物质多孔碳/氢氧化镍复合材料,厚度为2.0 mm时,最大吸收峰值可以达到-42.6 dB,有效吸收带宽为3.52 GHz;厚度为2.4 mm时,最大吸收峰值为-38.3 dB,其有效吸收带宽高达5.52 GHz。煅烧后的生物质多孔碳/氧化镍复合材料同样具有最佳的微波吸收性能,最大吸收峰值可达-52.64 dB,有效吸收带宽可达4.88 GHz。