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本文采用直流电弧等离子体法制备铁纳米粒子,采用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)表征其结构与物相。表征结果显示,铁纳米粒子为球形颗粒,呈核壳型结构,粒径范围为30-80 nm,壳厚约为2 nm,为体心立方结构。利用硅烷偶联剂KH550对铁纳米粒子进行表面改性,以增加其表面官能团,改善铁纳米粒子在环氧树脂基体中的分散稳定性。测试了改性前后的铁纳米粒子及KH550的傅里叶红外光谱,表征改性效果。分别将改性前后的铁纳米粒子超声分散在无水乙醇中,比较其分散稳定性。实验结果表明：KH550接枝到了铁纳米粒子表面并有效提高了其分散稳定性。以改性后的铁纳米粒子作为电磁波吸收剂,以环氧树脂E51作为基体,添加单向碳纤维织布和单向玻璃纤维织布,制备了具有功能结构一体化的吸波复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料截面进行观察并进行元素线扫描分析,可见铁纳米粒子及碳纤维与环氧树脂结合良好,铁纳米粒子在每层环氧树脂基体中呈梯度分布。利用三点弯曲法测试了复合材料的弯曲性能,通过比较含0wt.%和30wt.%铁纳米粒子的两种碳纤维树脂基复合材料,发现后者比前者弯曲强度小了5.8%,两者差别不大。采用矢量网络分析仪测试了吸波复合材料在2-18 GHz范围内的反射损耗,研究了碳纤维织布的有无、添加量、碳纤维与电场的垂直和平行关系、铁纳米粒子的添加量以及铁纳米粒子浓度梯度对吸波复合材料吸波性能的影响,并对双纤维层吸波复合材料的反射损耗曲线进行了分析。实验结果表明：添加一层碳纤维织布后,含30wt.%铁纳米粒子、碳纤维与电场平行时,正面有效吸收频带为4.7-7.2 GHz,6 GHz处出现峰值-19 dB；当添加两层碳纤维织布时,有效吸收频带宽度为5.77 GHz,低频反射损耗峰可达-26.8 dB。较多碳纤维与电场矢量平行时复合材料对电磁波的吸收效果更强、吸收频宽更大；对于含单层碳纤维织布的复合材料,随着吸波剂浓度的增加,反射损耗降低,且峰值向低频移动；由于吸收剂的梯度分布,以复合材料反面即吸波剂高浓度面为入射面,在低频有更好的吸收效果,当碳纤维平行于电场时,其反射损耗曲线在2-18 GHz范围内均出现两个反射峰；铁纳米粒子可以提高单向玻璃纤维织布对电磁波的选择性吸收；当以碳纤维织布作为电磁波入射层,铁纳米粒子呈由低到高的梯度分布,且纤维平行于电场时,有效吸收频带为4.2-7.1 GHz和15-18 GHz,出现两个峰值-23.3 dB和-15.6 dB,复合材料可在低频实现低的反射损耗值即更强的电磁波损耗能力。