随着现代电子科技技术的飞速发展,电子设备高频化、数字化,电磁辐射所带来的危害越来越严重。为了防止外部的电磁干扰和电磁信号的泄漏,削减电磁波对人体的伤害以及电磁波对建筑物的探测能力,研究具有优良吸波效能的水泥基复合材料在国防、民用,乃至保护人体健康方面都具有重要意义。阻抗渐变型水泥基复合吸波材料是一种多功能建筑结构材料,它能有效地将电磁波转化为电能、热能或其他形式能量,使电磁波达到衰减,在吸收电磁波的同时还具有优良的隔热保温性能。本文主要针对目前国内外民用、军用建筑对电磁防护的迫切性与水泥基吸波材料存在的问题,提出了具有优良吸波功能的阻抗渐变型水泥基复合材料的设计思路与方法,对水泥基复合吸波材料的组成、结构与性能进行了系统的研究,为高性能水泥基吸波材料的设计、研究、制备提供了理论基础。本文开展的主要工作及取得的成果有：依据电磁波传播规律及阻抗匹配原理,结合水泥基材料自身的特点,通过对水泥基材料基体组分、匹配层及损耗层优化设计,提出了具有不同阻抗结构的层状水泥基复合材料(匹配层+损耗层)的设计思路和方法。通过复合高电磁参数的钢渣、粉煤灰、高钛重矿渣等矿物掺合料,改善基体材料的介电损耗性能,系统研究了矿物掺合料种类及掺量、聚合物表面改性对水泥基复合吸波材料基体吸波性能的影响规律。结果表明掺入10%橡胶微粉和30%的钢渣,可以改善介质材料表面的阻抗匹配及材料内部对电磁波的损耗能力。在优化基体上系统研究了闭孔膨胀珍珠岩、玄武岩纤维和石墨微粉作为吸波组分对水泥基复合材料对吸波性能的影响规律。结果表明,珍珠岩作为低电磁参数多闭孔材料,具有优良的电磁损耗特性,最佳掺量为50vol%-60vol%；玄武岩纤维本身含有一定的介电损耗物质,内部结构多孔,具有一定的吸波功能,掺入0.5%-1.0%左右最佳；石墨作为电阻损耗型吸波剂,掺量控制在0.2%-0.4%为宜。在水泥基复合材料基体及吸波性能影响因素研究的基础上,研究制备了具有阻抗渐变结构的双层水泥基复合吸波材料：以石墨复合珍珠岩等作为损耗层吸波组分；以橡胶微粉复合珍珠岩等作为匹配层填充材料。通过调整匹配层填充材料的比例来调整介质材料材料表面的电磁参数,使材料表面的输入阻抗与自由空间的波阻抗匹配；通过调整损耗层吸波组分含量及制备工艺,使吸波剂均匀分布于透波骨料形成的电磁波传输通道上,实现对电磁波的有效损耗。结果显示：匹配层填充60%珍珠岩、10%橡胶微粉和损耗层填充0.4%石墨、60%珍珠岩、0.5%纤维的试样,在测试频段8-18GHz内,反射率都低于-10dB,最小反射率达到-23.35dB,表现了优良的吸波性能。闭孔膨胀珍珠岩保证了水泥基复合材料的高气孔率,减小了空气的对流,同时玄武岩纤维绝缘性好,复合两者提高了材料的保温隔热性能,实现了水泥基复合材料功能的多样化。