近年来,由于碳材料密度小、电磁衰减能力强等优势,碳基材料作为轻质吸波材料得到了人们的广泛关注。本文采用咪唑酯金属有机骨架材料(MOFs,ZIF-67)为前驱体制备得到新型轻质微波吸收材料。针对ZIF-67碳化产物钴镶嵌纳米多孔碳(Co@NPC)阻抗不匹配的缺陷,本文采用三种方法改善其性能。(1)论文首先通过碳化内部镶嵌Fe3O4纳米颗粒的ZIF-67制备了一种新型Fe-Co合金嵌入的多孔碳复合物(Fe-Co/NPC),合金中Fe/Co摩尔比例可以通过ZIF-67中嵌入Fe3O4的含量进行调控。研究表明Fe3O4引入后得到的FeCo合金极大的改善了Co@NPC的磁性能及阻抗匹配特性。其中所得Fe-Co/NPC-2.0样品在较薄的涂层厚度(1.2 mm)下,其反射损耗(RL)最优值可达-21.7 dB,小于-10 dB的频宽接近6 GHz(12.2-18 GHz)。(2)其次,通过钛酸正丁酯原位水解的方法得到Co@NPC@TiO2和C-ZIF-67@TiO2(由ZIF-67@TiO2碳化所得)核壳结构,这两种材料不仅保持了Co@NPC的优势(低密度,强衰减),而且也克服了Co@NPC阻抗不匹配的缺陷。其中,样品C-ZIF-67@TiO2-2.0在匹配厚度为1.65mm时,RL可达-51.7 dB;样品Co@NPC@TiO2-1.2在匹配厚度为1.5 mm时,RL达到最优值-31.7 dB。(3)最后,为获得高效微波吸收体,我们设计了透波材料镶嵌在吸波体孔道的复合结构。采用硝酸铜浸渍ZIF-67碳化得到的多孔碳,而后将其在适宜条件下煅烧得到CuO镶嵌多孔碳复合物(CuO@NPC)。研究表明在300℃煅烧条件下得到的CuO@NPC复合材料极大的改善了多孔碳阻抗匹配差的缺陷,该材料在频率为14.9 GHz,匹配厚度为1.55 mm时,最优RL值可达到-57.5 dB,小于-10 dB的频带宽度为4.7GHz(13~17.7GHz)。本论文基于MOFs制备碳基轻质微波吸收材料在保持Co@NPC较强电磁波衰减性能及轻质特性的基础上改善了复合材料的阻抗匹配性能,提高了碳基复合材料的微波吸收性能。为进一步以MOFs为前驱体制备轻质微波吸收材料提供了参考。