新型碳材料在近十几年来一直是材料界研究的热点，人们对各种碳材料的形态控制及其应用展开了大量的研究。其中碳微线圈(一种具有类似DNA双螺旋结构的气相生长碳纤维)由于独特的结构引起了科学家的极大兴趣。研究表明碳微线圈不仅具有普通碳纤维的高强度、低密度、耐高温、化学性质稳定等优点，还由于其能与电磁波之间发生相互作用，而有望被用作雷达吸波材料。雷达吸波材料是隐身技术中的关键材料，越来越受到各军事大国的重视，各国政府都投入大量的经费开发新的高效吸波材料。然而，到目前为止关于碳微线圈的制备技术及其生长机理的研究还很不完善，因此对碳微线圈进行深入研究，考察它在雷达吸波材料中的应用具有重要意义，本论文就此展开研究，具体内容包括：　　 1.采用基板法合成碳微线圈，详细研究了催化剂种类、助剂噻吩的用量、反应温度、反应气的组成及流量、反应器的结构与材质等各种实验因素对产物的影响情况。然后研究了在最佳实验条件下基板不同区域所得产物的形态变化情况，并对其原因进行分析。在此基础上，还自行设计窑炉设备实现碳微线圈的中试放量生产。　　 2.文献已经报道过多种碳微线圈的生长机理，本论文首先对此作了总结，然后在前人的基础上，利用SEM、TEM、XRD等检测手段对碳微线圈的生长活性部位进行全面分析，考查了催化剂颗粒在反应过程中的变化与作用，所得到的结果有力地支持本论文提出碳微线圈的气—液—固—固生长机理，在这一机理中催化剂颗粒固—液共存，碳原子首先从气相沉积到催化剂的液相部分，然后转移到催化剂的固相部分，最后从催化剂的固相部分析出形成碳微线圈。　　 3.对于碳微线圈吸波性能的研究，首先测试了碳微线圈/石蜡复合物的电磁参数，根据电磁参数测量值通过计算机模拟获得反射率计算值。然后以环氧树脂为基体材料，以碳微线圈为吸波剂制备吸波涂层，测试了碳微线圈/树脂复合物的反射率曲线，研究了浓度、涂层厚度等因素对吸波性能的影响，并与其它不同形态的碳材料作了比较。结果表明：一，碳微线圈属于电损耗型吸波材料，它能够对电磁波产生比较大的电损耗作用，但是没有磁损耗作用；二，碳微线圈吸波性能的实测值要明显优于其模拟值，并且比其它形态的碳材料好。最后对碳微线圈的吸波机理进行了初步的研究。　　 4.为改善碳微线圈的电磁性质，提高吸波性能，用浸渍法或化学镀法分别在碳微线圈表面进行磁性金属修饰，获得表面负载Fe、Co、Ni的碳微线圈，研究了实验条件对金属形态的影响情况，并对不同方法制备、不同金属修饰的碳微线圈的吸波性能进行比较研究。结果表明：表面负载磁性金属对碳微线圈的吸波性能影响很小。化学镀法负载铁、浸渍法负载钴都没有提高碳微线圈的磁导率，化学镀法负载镍虽然能够改善碳微线圈的电磁性质，但是对提高碳微线圈吸波性能的作用并不明显。　　 5.采用乳液法结合草酸盐热解法制取了基体式和核壳式的碳包覆金属纳米粒子，以用来与碳微线圈复合制备高性能的吸波材料，金属的种类包括Fe、Co、Ni及Fe-Co合金。利用SEM、EDX、XRD、TGA等检测手段详细表征了各种碳包覆金属纳米粒子的性质。从电磁参数的测试结果可知，核壳式碳包覆铁纳米粒子具有最佳的电磁性质，将其与碳微线圈复合制备吸波涂层可在降低涂层厚度的同时提高吸波性能。