随着电子设备及通讯技术的快速发展,人们日益生活在一个复杂的电磁环境中,电磁污染已经成为严重的社会问题。电磁波不仅会造成电子设备失灵,电磁辐射还会造成计算机信息的泄露,并对人的健康产生不利影响。在军事上,随着雷达探测技术的不断进步,战场上的一些大型设备遭遇的威胁会逐渐增大。如何在战斗过程中使这些武器装备能够得到有效隐身,从而避免被敌方雷达探测到,成为了赢得现代战争中的一个关键因素。电磁吸波材料（RAM）具有吸收电磁波,实现隐身的功能,不会造成电磁波的二次污染,在军事和民用上都有着十分广泛的应用前景。本论文以环氧树脂（EP）为基体,分别以石墨烯-镀银空心微珠（RGO-HGS@Ag）、石墨烯-镀四氧化三铁空心微珠（RGO-HGS@Fe₃O₄）、石墨烯-铁镍合金(RGO-Fe₅₀Ni₅₀)为吸波剂填料,通过溶液共混法制备了轻质复合材料,并对其结构和性能进行了测试与表征。在材料研究的基础上,以石墨烯-多壁碳纳米管（RGO-CNTs）为吸波胶液,浸渍于纸蜂窝表面,制备了蜂窝吸波结构;以石墨烯为介质层、铜箔或石墨烯膜为反射层,制备了极化不敏感超材料吸波结构。本论文的主要研究内容和取得的结果如下:（1）制备了RGO-HGS@Ag复合材料,HGS@Ag与其周围的石墨烯形成了微观上的“核-壳”结构,特殊的“核-壳”结构及多重极化机制使RGO-HGS@Ag复合材料介电常数得以提高;石墨烯片层将原先相互分离的HGS@Ag连接起来,提高了RGO-HGS@Ag复合材料的电导率,适当提高电导率能够增加对入射电磁波的损耗;石墨烯及HGS@Ag均可提供反射电磁波的界面,当电磁波入射到复合材料内部时,在传播路径上遇到石墨烯及HGS@Ag,发生反射,导致传播路径延长,造成损耗增加。最大有效吸收带宽（<-10 dB）达到4.1 GHz,最小反射损耗达到-46 dB,密度在0.7-1.0 g/cm³之间。（2）采用化学沉淀法制备了HGS@Fe₃O₄,矫顽力为58.4 Oe,饱和磁化强度为49.8 emu/g,密度约为0.37 g/cm³。将HGS@Fe₃O₄与石墨烯复合,制备了RGO-HGS@Fe₃O₄复合材料,导电石墨烯与磁性Fe₃O₄相结合,制备了磁介电型复合吸波剂,提高了阻抗匹配性能,增大了衰减常数,改善了吸波效果。最大有效吸收带宽达到3.6 GHz,密度在0.57-0.72 g/cm³之间。（3）对FeNi合金进行表面处理并负载到石墨烯表面,通过液相法与环氧树脂混合制备了RGO-SMF复合材料。经表面处理的FeNi合金具有较低介电常数,有利于阻抗匹配。Fe Ni合金不但起到提高电磁磁损耗及调节阻抗的作用,而且由于其自身的位阻效应,降低了石墨烯的团聚趋势。RGO-SMF复合材料最大有效吸波带宽为4.3 GHz,最小反射率为-23.9 dB,密度在1.1-1.3 g/cm³之间。（4）将石墨烯与碳纳米管共混,制备了RGO-CNTs吸波胶液,浸渍到芯材表面形成蜂窝吸波结构。一维碳纳米管与二维石墨烯相互接触,形成发达的三维导电网络,提高了介电常数及介电损耗。采用数值仿真方法研究了蜂窝尺寸、蒙皮厚度、吸波剂种类对吸波效果的影响。研究表明蜂窝结构材料对电磁波的损耗主要来自于吸波涂层中的介电损耗、电磁波在蜂窝壁间多次反射产生的损耗以及上下表面反射波的干涉相消,吸波性能是由λ/4波长匹配理论、多重反射理论及不完全干涉理论共同决定的。对15 mm厚的蜂窝吸波结构进行实际测试,发现蜂窝的有效吸波带宽约为10 GHz（8-18 GHz）。（5）采用铜箔及石墨烯电阻膜作为贴片层,FR4及石墨烯复合材料作为介质层,设计了一种十字型极化不敏感超材料吸波体。通过调节小十字臂长、臂宽,可以使超材料吸波体产生磁谐振,随着臂长及臂宽的增大,谐振频率向低频移动。当贴片层方阻很小时,增大方阻对吸波性能影响较小。当方阻大于0.05Ω/□之后,随着方阻的增大,吸波性能显著下降。薄膜的电阻率越大,感应电流就越小,表层感应电流和底层感应电流之间的耦合越弱,所形成的磁谐振强度越低。当介质层厚度远小于工作波长时,超材料吸波体的吸波机理为电磁谐振;当厚度为介质中波长的1/4的奇数倍时,吸波机理为介质损耗及干涉相消。