为加速我国隐身技术现代化进程,解决日益严重的电磁污染,高效吸波材料的设计开发已成为当前研究的热点问题。在众多吸波材料,纳米碳材料导电性好,密度低,力学性能优异,是能满足吸波材料“薄、轻、宽、强”严格要求的最有潜力的一类功能材料。但其导电性太强,电磁波易在其表面发生反射,无法得到有效衰减,调节其阻抗匹配仍是一大难题。本课题利用原子层沉积（ALD）技术的三维共形性以及可精确控制等特点来辅助制备纳米碳基复合材料,通过优化其阻抗匹配及引入多种损耗机制来提高其微波吸收能力。主要内容包括:（1）从材料复合角度出发,改善碳纤维基材料吸波性能。利用ALD技术对碳纳米纤维（CNF）进行了臭氧预处理,增加了其亲水性。随后,通过水热法在CNF表面垂直生长一层均匀的Mn O₂超薄纳米片。低导电性锰氧化物的引入有效降低了碳纳米纤维的介电常数,且可通过调节锰氧化物含量有效调控复合物阻抗匹配。另外,锰氧化物纳米片形成的空隙也有助于复合材料阻抗匹配的改善。最终,CNF@Mn O_x在频率为9.4 GHz处获得最小反射损耗（RL）值为-47.2 d B,最大有效吸收频宽（EAB）为5.0 GHz。（2）从结构调控角度出发,改善石墨烯基复合材料吸波性能。结合ALD与CVD技术成功合成Ni@CNO/G和Ni@CNT/G两种三维结构。Ni纳米颗粒的粒径是调控三维结构的关键因素。吸波测试表明,这两种特殊的三维结构均表现出杰出的微波吸收能力。由于优异的固有损耗能力,Ni@CNO/G在C波段获得了最佳的微波吸收性能,最小RL值在6.2 GHz处达到-45.5 d B。Ni@CNT/G 200在1-5 mm涂覆厚度范围内,EAB可以覆盖大约75%的测试频率,这归功于其良好的阻抗匹配。（3）从功能化应用角度出发,设计合成海洋防腐型吸波材料。结合ALD技术与水热合成法,实现了在石墨烯表面原位生长Ni Al-LDH超薄纳米片。通过控制Al₂O₃的沉积循环数来精确调控Ni Al-LDH纳米片的含量,可以实现良好的阻抗匹配。100 Ni Al-LDH/G表现出优异的微波吸收性能,在填料填充量仅为7wt%时,在17.8 GHz的频率获得最小RL值为–41.5 d B,最大EAB为4.4 GHz。此外,电化学测量的结果表明添加7wt%Ni Al-LDH/G的环氧树脂涂层可以对碳钢进行长期的腐蚀防护。因此,LDH/石墨烯复合材料可以作为有效的防腐性吸波材料。