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磁损耗型和介电损耗型微波吸收材料是吸波材料的主要研究方向,但单纯的磁损耗型和介电损耗型吸波材料往往无法满足需求。介电损耗型吸波材料的介电常数与磁导率相差太大导致材料阻抗和空间阻抗很难匹配,影响电磁波进入材料内部。传统的磁损耗型吸波材料包括铁氧体和磁性金属及合金,磁性金属及合金与铁氧体相比有更高的磁导率,微波频率范围内的磁损耗性能更优异,但由于磁性金属的高导电性,单独使用时会在高频交变磁场下产生趋肤效应,降低磁导率,所以需要与介电材料如氧化锌结合,减少趋肤效应带来的影响。综上所述我们需要在符合阻抗匹配条件下,开发一种磁损耗与介电损耗相结合的复合材料提高现有吸波材料的性能。磁性金属/氧化锌核壳结构复合纳米颗粒是一种有效的磁损耗和介电损耗的结合方式。本工作首先采用液相还原法制备了不同形貌或不同结构的Ni、Co、和FeNi磁性金属及合金纳米颗粒,之后以磁性金属及合金纳米颗粒作为异质核,采用低温液相异质包覆技术实现颗粒表面的氧化锌包覆,制备了核壳结构的ZnO@Ni、ZnO@Co和ZnO@FeNi复合纳米颗粒。通过XRD分析,我们确定了Ni纳米颗粒和FeNi合金纳米颗粒为FCC结构,采用不同还原剂制备的Co纳米颗粒分别具有HCP晶体结构和HCP与FCC两相共存的晶体结构;通过SEM照片观察到制备的Ni纳米颗粒和Fe Ni合金纳米颗粒具有球状和片状两种形貌,球状Ni纳米颗粒平均粒径为87 nm,片状Ni纳米颗粒直径分布在100-150 nm,厚度为20 nm;球状FeNi合金纳米颗粒平均粒径为100 nm,片状FeNi合金纳米颗粒直径分布在100-200 nm,厚度为30 nm。HCP相和HCP,FCC两相共存的Co纳米颗粒均为片状形貌,HCP结构Co纳米颗粒的直径为150 nm,两相共存Co纳米颗粒直径为200 nm,厚度均为30 nm。通过氧化锌的异质生长制备了ZnO@Ni、ZnO@Co和ZnO@FeNi复合纳米颗粒,TEM照片显示粒径为5 nm的ZnO粒子以颗粒状包覆在磁性纳米颗粒表面,包覆层厚度在10-30 nm范围内。通过VSM分析可知,相对于磁性金属纳米颗粒,ZnO@Ni、ZnO@Co和ZnO@FeNi复合纳米颗粒具有更低的饱和磁化强度,这是由于ZnO为顺磁性颗粒,对饱和磁化强度无贡献所致;复合纳米颗粒的矫顽力出现不同程度的增加,可能是由于ZnO包覆层减弱了磁性颗粒表面的耦合相互作用,增加有效各向异性所致。对ZnO@Ni、ZnO@Co和ZnO@Fe Ni复合纳米颗粒/石蜡复合材料的微波特性及微波吸收特性进行了研究。ZnO包覆层的引入可以降低磁性金属纳米颗粒的介电常数,改善阻抗匹配性能,引入介电损耗机制,减少趋肤效应等。ZnO@Ni和ZnO@FeNi复合材料的复数介电常数实部下降了3-6,虚部下降了0.5-2.5,复数磁导率虚部出现多个共振峰,分别为自然共振峰和交换共振峰,相同厚度下ZnO@Ni和ZnO@FeNi复合材料的有效吸收带宽增加,电磁波吸收性能提高;在0.1-18 GHz频率范围内两相Co复合材料的反射系数均大于-1.5 dB,单相Co复合材料的反射系数均大于-2.5 dB,加入ZnO包覆层后,ZnO@两相Co复合材料的介电常数实部从120下降到30,虚部从100下降到2,当厚度为4.5 mm时,在2 GHz处存在反射系数最小值-39.8 dB;ZnO@单相Co复合材料的介电常数实部从200下降到30,虚部从100下降到3,当厚度为2.5 mm时,在4.6 GHz处存在反射系数最小值-33.8 dB,提高了电磁波吸收性能。