电磁污染已成为全球关注的问题。微波吸收材料可以将电磁波转化为热能或其他形式的能量,是解决电磁污染的理想方案。而3D打印具有很好的灵活性和易于成形复杂结构的优势,可以实现吸波材料与结构的一体化设计制造。本文以3D打印技术中最常用的熔融沉积成形（FDM）工艺为基础,开发出铁镍合金（Fe Ni50）/聚乳酸（PLA）和石墨烯（GR）-铁镍合金（Fe Ni50）-聚乳酸（PLA）两种不同损耗机制的复合吸波材料,并揭示其吸波机制;设计出多层梯度阻抗结构的吸波体,模拟计算其吸波性能,并采用熔融沉积成形（FDM）工艺构筑成形。主要研究如下:首先,利用挤出成形技术快速制备了铁镍合金（Fe Ni50）/聚乳酸（PLA）复合线材,通过熔融沉积成形（FDM）工艺打印出Fe Ni50/PLA复合材料的同轴试样和力学测试试样,并进行了电磁参数测试、力学性能测试以及反射损耗性能计算,揭示了其吸波机制和增韧机制。研究发现,复合材料的饱和磁化强度和电磁性能随着Fe Ni50含量的增加而增加,使其反射损耗得到改善并向低频偏移,当Fe Ni50含量为60wt%时,复合材料的最小反射损耗达到-14.15 d B,有效吸收带宽为4.6 GHz（11.28GHz～15.92 GHz）。采用两步混合工艺使Fe Ni50颗粒相对均匀地分布在聚乳酸基体中,形成了类似海岛状的结构,这种结构阻止了Fe Ni50团聚并隔离了涡流;得益于上述分散结构,球形颗粒分布在裂纹扩展方向上,吸收了断裂能量,使复合材料的断裂延伸率相比纯PLA提高了31.7%。其次,通过熔融沉积成形（FDM）工艺制备出石墨烯（GR）-铁镍合金（Fe Ni50）-聚乳酸（PLA）复合材料的同轴试样,并进行了电磁参数测试和反射损耗性能计算,揭示了由于GR引入带来的多重电磁损耗机制。结果表明,与未添加GR的复合材料相比,复合材料内部形成了触发极化损耗的异质界面,并产生了丰富的褶皱和孔隙,从而增强了微波的多次反射和散射;随着GR-Fe Ni50质量比的增加,吸波性能先增强、后减弱,当GR-Fe Ni50质量比为4:20时,吸波性能最佳,最小反射损耗达到-40.5 d B,有效吸收带宽为4.7 GHz（13.28～18 GHz）。其优异的吸波性能归因于良好的阻抗匹配和界面极化损耗、偶极极化损耗、电导损耗、磁损耗之间的协同作用。最后,采用涂层辅助设计技术设计了具有梯度阻抗分布的多层吸波体,并通过电磁性能计算其吸波效果,揭示了电磁损耗机制,并打印吸波体验证了工艺可行性。研究表明,当多层结构吸波体的各层阻抗由外及内逐渐减小,以及电磁衰减能力由外及内逐渐增大时,吸波性能最好,最小反射损耗达到-20.9 d B,最大吸收带宽为-2.72GHz（7.36～10.08 GHz）,优于单层3wt%GR-Fe Ni50-PLA复合材料。其优异的吸波性能源于多层梯度阻抗结构为入射电磁波构建了传播通道,逐层增大的电磁衰减能力确保电磁波在传播途中被衰减。