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随着电子信息技术的快速发展,特别是第五代（5G）通信技术的出现,卫星通信、无线网络和便携式数字硬件等大功率电子设备在人类健康、信息安全和国防安全方面的应用越来越多。但随之出现的电磁干扰、辐射污染、信息泄漏等问题,成为当代社会普遍关注的重大问题。与此同时,战场上武器装备的生存能力也因为雷达探测技术的进步而受到极大挑战。在应对这些问题和挑战时,开发高性能电磁波吸收材料成为关键。目前对吸波材料的研究主要分为两个方面,其一是研制轻质、高效以及低填充量的吸波功能粒子。虽然在高效吸波粒子的研究上已经取得了很多的成果和突破,但是这些功能材料实现规模化生产并应用的实际产品中还存在许多的困难。另一个方面是开发结构型吸波材料。结构型吸波材料在制备过程中常需引入一些频率选择表面、图案化电阻、周期阵列结构等复杂结构,这增加了复合材料的成型工艺难度,不便于量化生产,此外这些结构的引入无疑会造成复合材料自身承载能力的下降。针对这些问题,本研究以玻璃纤维织物（glass fiber cloth,GFC）增强环氧树脂（epoxy resin,EP）为基体材料,选用还原氧化石墨烯（reduced graphene oxide,RGO）、羰基铁等原料来源广泛且易于制备的电、磁功能粒子,通过实验和计算机仿真相结合的研究手段并采用简单易行且绿色环保的工艺,如浸润剂改性和重复浸渍等对玻璃纤维布/环氧树脂进行从微观至宏观的多尺度结构设计,得到了良好吸波性能和力学性能兼备的结构型吸波材料。研究内容和主要结论如下:（1）设计了一种具有类似于电缆结构的电磁双功能化的玻璃纤维织物增强材料。选用电损耗型吸波材料还原氧化石墨烯和磁损耗型吸波材料片状羰基铁为功能填料,借助水性环氧树脂浸润剂将功能填料依次包覆在玻璃纤维布表面,制备得到电磁双功能化的玻璃纤维布,利用片状羰基铁的磁损耗能力、还原氧化石墨烯介电损耗能力以及异质界面上产生的极化损耗等协同作用来实现吸波性能的改善。在200 W的功率下超声处理15 min,可以得到分散稳定性良好的氧化石墨烯/水分散液,其Zeta电势可以达到-44.95m V。抗坏血酸可以有效地还原氧化石墨,使其C/O从2.31增加至5.35。对比了片状羰基铁（FCIP）和球状羰基铁（SCIP）的吸波性能,片状羰基铁由于其形状各向异性,磁性能和吸波性能均优于球状羰基铁。还原氧化石墨烯和片状羰基铁的包覆量对电磁双功能化玻璃纤维布/环氧树脂复合材料吸波性能的影响结果表明,当包覆量分别为1.5和30wt%时,复合材料的吸波性能最为优异,有效带宽为4.34 GHz（4.04～4.82 GHz,13.44～16.98 GHz）,最低反射损耗为-24.2 d B。与此同时,弯曲强度可由274.38 MPa提高到338.44 MPa。（2）采用简易可行的重复浸渍工艺在玻璃纤维织物表面逐层沉积了二维纳米材料氧化石墨烯,利用氧化石墨烯分散液中水蒸发时产生的剪切力使石墨烯紧密包覆在玻璃纤维织物的表面。多次重复浸渍后,玻璃纤维布表面负载的氧化石墨烯片层可以相互搭接,并在玻璃纤维布表面形成致密的氧化石墨烯层。氧化石墨烯被抗坏血酸有效化学还原后,可在玻璃纤维布表面形成导电性良好的还原氧化石墨烯层。玻璃纤维织物中玻璃纤维是相互交织的,这种相互交织的结构特点可使还原氧化石墨烯在复合材料内部形成三维网络状的分布结构。因此,复合材料的导电性能随之提高,在增加电磁波传播路径和多重散射的同时,为电荷的迁移和跳跃提供了更多路径。玻璃纤维布表面的石墨烯随着重复浸渍次数的增加而逐渐增多,当重复浸渍10次时,其表面可形成致密的石墨烯层。负载有石墨烯的玻璃纤维布表面仅存在C、O和极少量的Si元素,观测不到Al、Ca元素的存在,复合材料的电导率可达0.0547 S/m。制备的复合材料（RGO）10@GF/EP可以实现7.54 GHz的有效吸收带宽和-46.02 d B的强吸收。雷达散射截面积（RCS）仿真结果表明,在PEC板上覆盖有2.7 mm的（RGO）10@GF/EP复合材料后,RCS衰减值可达28.69 d B。由于界面作用的改善以及玻璃纤维布表面石墨烯对裂纹扩展的偏转作用,使得复合材料的力学性能明显提高。相比于GF/EP复合材料,（RGO）10@GF/EP复合材料的弯曲强度和弯曲模量分别从274.38 MPa和10.19 GPa提高到381.49 MPa和14.73GPa,断裂能提高了23.4%,达到1.82 J。（3）以（RGO）n@GF/EP复合材料作为电网络层,在此基础上引入以Fe3O4、FeCo合金和FCIP三种不同属性的磁性粒子作为磁网络层,基于CST微波工作室软件进行了电磁双网络的宏观结构设计,研究了磁网络层和电网络层的分布位置对复合吸波结构阻抗匹配特性、衰减行为、场分布状态以及吸波性能的影响,得出了最优结构并与实测结果进行了对比。在三种磁性粒子中,FCIP具有最高的饱和磁化强度,准静态磁性能最好,同时电磁响应特性更为显著,复介电常数、复磁导率以及对电磁波能量的损耗能力均是三者中最高。磁场在电磁双网络结构中的分布呈由上到下递增的趋势,因此磁性层位于电网络层下部时会更利于磁网络层发挥磁损耗作用,若此时磁网络层刚好具有较强的磁损耗能力,则可以在更大程度上提高整体结构的吸波性能。当在2.7 mm厚的由（RGO）10@GF/EP构成的电网络层的下部引入0.2 mm厚的由FCIP/EP构成的磁网络层时,可使电磁双网络结构复合材料获得7.95 GHz的有效吸收频宽,比单纯的电网络结构复合材料（RGO）10@GF/EP的有效吸收频宽更宽,并且向低频处移动。此外,实际测试的结果与仿真结果可以较好的吻合。