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碳材料作为吸波材料,具有质量轻、导电性好等优点。多数碳材料的原材料属于煤炭、石油等不可再生资源,制备过程也相当复杂。生物质碳材料具有可再生、价格低廉、原材料丰富、制备过程简单、比表面积高的特点,吸引了研究者的广泛关注。磁性粒子可以调节生物质碳材料的电磁参数,达到更好的阻抗匹配,提高微波吸收性能,增加有效带宽。本文具体研究内容如下:(1)通过高温碳化和水热碳化的方式碳化孔雀小羽枝,获得碳质光子晶体(CPCs-HTC和CPCs-HC),研究其微波吸收性能。由SEM得知,光子晶体的二维周期性微观结构在CPCs中得到保留。CPCs-HTC由于高温碳化导致出现粘连现象,导致棒状结构尺寸增大。微波吸收性能分析结果显示,CPCs-HC的吸波性能较差,而CPCs-HTC在频率为7.3 GHz、厚度为2.5 mm处,最小反射吸收达到-57.9 dB,有效吸收带宽(RL<-10 dB)为2.1 GHz。(2)通过高温碳化泥炭藓叶子(PMLs)获得生物质碳材料(CPMLs)。C/Ni复合材料中的CPMLs的微观结构得到很好地保留。微波吸收性能分析显示,复合材料C-Ni 0.8 mol/L在厚度为2.0-3.5 mm范围内,最小反射吸收数值均小于-20 dB,且在厚度为2.4 mm时,最小反射吸收数值达到-52 dB,有效吸收带宽(RL<-10 dB)为2.6 GHz。(3)泥炭藓具有高的储水特性。将泥炭藓叶子浸泡KOH溶液,来制备活性碳(AC-1 wt%KOH、AC-3 wt%KOH、AC-5 wt%KOH)。通过水热法制备活性碳和磁性纳米粒子Fe3O4的复合物,活性碳选用比表面积最高、孔结构最丰富的AC-5 wt%KOH。AC/Fe3O4复合材料中AC的多孔结构得到很好地保留。在厚度为1.6 mm,频率为14.2 GHz时,AC-Fe3O4 1-1的最小反射吸收数值达到-51.6 dB,对应的有效吸收带宽高达4.1 GHz。