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碳材料具有密度低、性能稳定、价格低廉等优点，在电磁波吸收领域广泛应用。目前，碳基吸收剂的制备方法包括复合-还原法和部分非传统方法(化学气相沉积，电弧放电等)，复杂的制备方法、繁琐的制备工序以及复合材料中各组分分布不均匀的问题极大地影响了碳基复合材料的应用。因此，寻求简易的制备方法、简单的工序而获得组分均匀分布的碳基吸收剂是当务之急。本研究采用MOFs(Metal Organic Frameworks)衍生法制备了均匀分布的FexCo1-x/C复合材料，并围绕微结构调控制备了系列纯碳吸收剂，分析了微结构在电磁波衰减中的作用。 选取普鲁士蓝和 ZIF-67 为前驱体，基于衍生制备的思路获得立方体结构Fe/C 复合材料和多面体结构 Co/C 复合材料。SEM 和 TEM的分析结果表明，复合材料由均匀分散的核壳 Fe@C(或 Co@C)纳米粒子修饰的无定形碳框架组成。拉曼光谱的分析结果表明，随煅烧温度升高，Fe/C 复合材料和 Co/C 复合材料的碳组分石墨化程度增强；反射损耗数据显示，Fe/C复合材料具有超宽的吸收频带(7.2 GHz，10.8-18.0 GHz)，Co/C复合材料在吸收剂厚度为2.0 mm时最大反射损耗为-32.4 dB，有效吸收带宽为3.8 GHz (10.7-14.5 GHz)。分析认为：材料优异的吸波性能源于良好的衰减特性和适宜的阻抗匹配，复合材料中各组分的均匀分布有效减少了电磁波吸收盲区，说明MOFs衍生法可获得高效、稳定的吸波材料。 将MOFs衍生法延伸到磁性合金/碳复合材料的制备。选取普鲁士蓝类似物为前驱体制备了 FeCo/C 复合材料。XRD 分析表明，Co 原子引入有效缓解了Fe3C 形成，有利于增强材料的铁磁特性；SEM 和 TEM的分析结果表明，随Fe/Co 摩尔比降低，合金粒子的粒径减小。EDS 分析表明，调节金属盐含量可有效调控FeCo/C复合材料的合金组分。拉曼光谱的分析结果显示，随Fe/Co摩尔比降低，碳组分的石墨化程度增强，从而影响材料的电损耗性能；当Fe/Co摩尔比为1:1时，材料的吸波性能最佳，最大反射损耗为-57.4 dB (17.7 GHz,1.26 mm)，说明调节磁性合金组分可有效调控材料的微波电磁参量和吸波性能。 采用 MOFs 衍生法制备了多面体结构无定形碳/洋葱碳(Amorphous carbon/onion-like carbon，AC/OLC)复合材料。氮气吸附-脱附实验证实复合材料具有多孔结构，AC/OLC-600、AC/OLC-700、AC/OLC-800的比表面积分别为273.3、408.6、527.3 m2/g，适宜的多孔结构有利于电磁波的反复振荡吸收，增强了电磁波衰减。拉曼光谱的分析结果表明，随煅烧温度升高，碳组分的石墨化程度增强，有利于形成更高的介电损耗。反射损耗数据显示，当吸收剂厚度为2.0 mm时，材料的有效吸收带宽覆盖3.3GHz(12.1-15.4GHz)。综合上述分析发现，碳材料可通过微结构调控获得一定的电磁波衰减。 为进一步研究微结构调控对纯碳材料吸波性能的影响，采用“包覆-包覆-腐蚀”法制备了卵壳碳材料。SEM和TEM研究表明，卵壳C@C微球是由直径约300 nm的内核、厚度约20 nm的外壳及核壳空腔组成。XRD和拉曼光谱的分析结果表明，卵壳C@C微球和碳微球的相结构相似，且石墨化程度接近。氮气吸附-脱附实验证实，由于卵壳结构的存在，卵壳C@C微球具有比碳微球更大的比表面积和孔体积。反射损耗数据显示，吸收剂厚度为2.0 mm时，卵壳C@C微球的最大反射损耗为-34.8 dB，有效吸收带宽可达5.4 GHz (12.6-18.0 GHz)。分析认为：卵壳 C@C 微球的电磁波吸收强度和响应带宽均优于实心碳微球，这主要由于卵壳空腔结构可促进电磁波的反复振荡吸收，延长了入射电磁波与材料间的相互作用时间，从而提升了材料的吸波性能。在此基础上，制备了石墨化梯度的卵壳C@C-IM微球。反射损耗数据显示，卵壳C@C-IM微球在相对低的填料量(30wt%)下即可获得优异的吸波性能，当吸收剂厚度为2.5 mm时，材料的最大反射损耗可达-45.1 dB，有效吸收带宽覆盖3.8 GHz (9.8-13.6 GHz)。分析认为：材料的吸波性能与其类双层结构密切相关，兼具匹配层和吸收层的吸收剂可刺激电磁波产生多重反射和散射，从而提高了材料的吸波性能。 吸波材料的最大反射损耗和响应带宽是评价其性能的重要指标，就实际应用而言，响应带宽更为重要。FexCo1-x/C复合材料中，Fe/C复合材料具有超宽的吸收频带(7.2 GHz)，吸波性能更好。对比三种纯碳吸收剂，卵壳C@C微球的吸波性能更理想，石墨化梯度的卵壳C@C-IM微球所需填料量更低(30 wt%)，吸波性能适中，更利于实际应用。综合考虑吸收性能和吸收剂密度，卵壳C@C微球和石墨化梯度的卵壳C@C-IM微球吸收剂最适合于实际应用。综合上述分析可知，碳材料可通过微结构调控来改善其吸波性能，卵壳微结构在改善碳基吸波材料阻抗匹配特性的同时增强了反射损耗，并可有效调控电磁波在吸收剂内部的传输路径，有利于电磁能的快速转化。