随着雷达探测技术的发展和电磁波相关技术在生活中的普遍应用,武器装备和日常电器产品对电磁波吸收材料的需求增大,并且对吸波性能要求提高。然而传统的电磁波吸收材料因为在厚度、重量、吸收带宽、吸波效果以及服役性能等方面还有欠缺,不能很好的满足目前的实际应用和未来需求。因此,研究和探寻厚度薄、质量轻、频带宽、吸收强等综合性能优异的电磁波吸收材料显得非常重要。多孔材料由于密度低和电磁波吸收性能良好,得到了人们的广泛关注。其中,碳化硅/碳泡沫材料作为一种典型的多孔材料,不仅具有宽带吸波性能,而且热稳定性和力学性能也相对较好。另外,电磁波吸收超材料因具有丰富的物理内涵、灵活的调控方法和高效的吸收性能,近年来得到了极大关注和研究,一般超材料可以在窄带实现电磁波完美吸收,并且可以根据实际需要,通过结构变化,实现吸波频段调控。本文从碳化硅/碳泡沫材料的基本电磁吸波性能出发,引入超材料设计理念,结合二者的优势,开展了高性能碳化硅/碳泡沫基电磁波吸收超材料的探索研究。首先,通过模板法制备碳化硅/碳泡沫材料,结合材料成分、微观结构、电导率和电磁参数等物理量的表征,并且以十四面体为仿真模型,基于电磁波与材料作用的基本原理,开展了多孔结构参数对碳化硅/碳泡沫材料电磁波吸收性能影响规律研究,揭示了多孔结构可以调控碳化硅/碳泡沫材料阻抗匹配、界面极化和电磁散射等电磁性能的物理本质。接下来,以碳化硅/碳泡沫材料为载体,开展了全介质吸波超材料和与金属结构融合的吸波超材料研究,分析了亚波长尺寸参数对超材料吸收性能的影响规律,从电磁场分布、阻抗匹配和等效电路方面对两种电磁波吸收超材料进行了机理分析,并且优化和制备出了两种正入射和斜入射性能优异的宽带电磁波吸收材料。同时也对吸波材料的热稳定性和力学性能进行了研究。结果表明,两种电磁波吸收超材料综合性能具有很强竞争力,本文提到的方法是研制高性能吸波材料的有效途径。最后,为满足吸波材料的实际应用需求,本文建立了时域法和金属板对角竖直法两种简便快捷的材料斜入射后向吸波性能的测试手段,并对论文中研究的几种碳化硅/碳泡沫基吸波材料进行了斜入射后向吸波性能的评价和表征,结果表明这两种测试手段有效,并且本文研究的几种吸波材料在较宽频段内斜入射后向吸波性能良好。总体来说,本文通过实验和仿真的方法,研究和利用碳化硅/碳泡沫材料的多孔效应和基本电磁性能,结合超材料思想,建立了碳化硅/碳泡沫基电磁波吸收超材料的设计准则并分析其吸波机理,探寻出两种综合性能优异的吸波材料设计、制备和表征方法,本文的研究是对现有吸波理论和解决吸波材料现有问题的有效补充。