由于当今社会电子设备的大量应用,电磁污染成为亟待解决的一个问题,因而微波吸收材料的研究引起了人们的广泛关注。传统的单一组分的吸波材料,如四氧化三铁,它的吸收频带窄、反射衰减弱、密度大、高温吸波能力差,难以满足需要。一个有效的途径是进行多组分复合,形成中空结构,以实现“电磁匹配、宽频带、低密度、强吸波”的目标。另外,已公布的研究结果表明,材料的几何尺寸和形状各向异性对吸波性能影响很大。目前已有关于介电损耗材料,如碳纳米管的长径比对微波吸收性能影响的报道,以及一些关于磁损耗材料的长径比对吸波性能影响的报道,然而至今还没有报道关于介电损耗材料和磁损耗材料复合的长径比对材料吸波性能影响。在这篇学位论文中,首先制备了两种具有多级结构的铃铛状纳米复合微球,并系统研究了其在2-18 GHz的复介电常数、复磁导率和吸波特性,以及长径比对吸波性能的影响。主要研究内容及结论如下：1.采用溶剂热法和牺牲模板法制备了一种由Fe304纳米粒子为核和硅酸铜为壳层的具有多极结构的纺缍形铃铛状复合微球。通过控制反应条件可以制备得到具有不同长径比和不同壳层厚度的中空铃铛状复合微球。在测试涂层厚度为2mm时,最大反射损耗为-28 dB,有效吸收带宽高达5 GHz。这些结果显示纺缍状Fe3O4@CuSiO3中空铃铛状复合微球可作为密度小、吸收强、频带宽的纳米复合吸波材料,将在吸波材料领域具有极大的应用潜力。电磁参数的研究结果表明,长径比对于复合材料的吸波性能有重要影响。相对于球形铃铛状结构的Fe3O4@CuSiO3复合微球,纺缍形中空铃铛状结构Fe3O4@CuSiO3复合微球和吸收强度增加了20%,表现出更好的吸波性能。当壳层的厚度保持不变,吸收的强度随着长径比的增加而升高；当壳层的厚度增加时,材料的微波吸收强度也相应增加。2.通过溶胶-凝胶法和水热反应制备了一种由尖晶石Fe304纳米粒子为核和硅酸钡、钡钛氧化物为壳层的具有多级结构的双组分壳层中空的铃铛状复合微球。不同内核大小和外壳层厚度的复合微球可以通过控制反应条件得到,我们研究了其形貌、尺寸、微结构、晶体结构和磁学性质。对不同反应阶段产物的形貌进行分析,考察了中空铃铛状复合微球的形成过程,提出了可能的形成机理。电磁参数的研究结果表明,双组分壳层中空核壳结构复合微球具有优良的吸波性能。在材料厚度为2 mm时,其反射损耗超过-20 dB的频带宽度达到了7.5 GHz,最大反射损耗为-37.6 dB,这为设计新型的纳米复合吸波材料提供了新的思路和方向。