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随着无线通信,电子设备和工作在吉赫兹（GHz）数字系统的不断发展,人类生存空间充斥着不同波长和频率的电磁波,电磁污染现已是当今社会的公共污染之一,不仅影响电子设备的正常运行,还可能威胁人的生物系统。为了解决这一问题,人们一直致力于探索理想高效的微波吸收材料,这些材料可以将微波转化为热能或通过干扰消散的方法吸收掉。理想的微波吸收材料应具有吸收强、吸收频带宽、重量轻、匹配厚度薄等特点。基于此,本文提出了一种多层石墨烯吸波体设计和制造的方法。在前期复合打印线材研究基础上,用自制的石墨烯/PLA复合线材打印出不同熔融沉积成型（FDM）工艺参数组合下的样件,分析确定其最佳打印工艺参数组合;结合不同石墨烯含量对单层均质样件电磁参数的影响规律及1/4λ理论,设计了石墨烯/PLA了三层吸波体,运用FDM技术进行制备并对其微观形貌和电磁特性进行表征和测试;为进一步提升吸波性能、提高吸收带宽,在三层石墨烯吸波体实验基础上,对掺入的吸波剂及试样阻抗匹配特性进行实验优化,分别制备了石墨烯/Fe3O4/PLA三层吸波体以及三、六、九层阻抗渐变式吸波体,对比研究了改进前后的微波吸波效果。主要研究结果如下:1、石墨烯/PLA复合材料熔融沉积成型中样件翘曲变形工艺分析与优化实验中,在试样尺寸较小且以翘曲变形为打印样件质量为主要判断因素时,分层厚度对翘曲变形影响程度最大,打印速度次之,其次是底板温度,喷头温度影响最小;正交实验得到的最优化工艺参数组合为:打印层厚0.1mm,打印速度20mm/s,底板温度55℃,喷头温度175℃;运用优化后的打印参数组合进行相同模型打印,结果表明:试样平均翘曲量减小至0.20mm,尺寸精度获得较大提高。2、利用熔融沉积成型技术快速制备了石墨烯复合材料单层均质样件,研究了不同石墨烯含量对其电磁参数的影响规律,并基于传输线理论计算分析了其吸波效果,选择了石墨烯含量较低的复合线材作为“透波层”的打印材料,石墨烯含量较高复合线材作为“吸收层”和“再次吸收层”的打印材料,并基于四分之一波长理论确定了吸收层、再次吸收层的匹配厚度范围。由此,设计制造了由不同石墨烯/PLA复合材料组合而成的三层吸波体,测试结果表明:三层吸波体吸波效果远优于单层均质吸波体,且当选取重量分数为5%（5wt%）石墨烯/PLA复合线材、7wt%石墨烯/PLA复合线材、8wt%石墨烯/PLA复合线材分别作为透波层、吸收层和再次吸收层打印材料时,可以获得最佳吸收效果,在13.3～18GHz频段内的反射率均小于-10d B,在17GHz时有-30d B的最大吸收峰值。3、基于三层石墨烯吸波结构的实验研究。在微波吸收层中添加新的吸波剂:Fe3O4,由此制备的石墨烯/Fe3O4/聚乳酸三层吸波结构,有效频带达到12.8～18GHz,吸收峰值在12.5GHz时达到-30.5d B,双组份吸波剂复合材料有效拓大了频带和吸收效果,吸收层最佳材料组合为:5wt%石墨烯、7wt%石墨烯与15wt%Fe3O4、8wt%石墨烯。将吸波结构按照分别按照阻抗渐变方式设计成三、六、九层,结果表明:九层吸波结构在17.4GHz时达到-20.8d B的吸收峰值,有效吸波频宽为11.8～18GHz,吸波结构有效频带随着层数的增多向低频段移动且显著增宽。