随着反隐身技术的不断进步,各种武器装备对雷达吸波材料的要求也越来越高,不仅要求材料厚度薄、吸收强、频带宽、质量轻,而且还要求具有良好的化学稳定性,以适应复杂的环境要求。γ’-Fe4N是一种具有巨大研发潜力的新型吸波材料,与羰基铁相比具有更好的耐腐蚀、耐磨损、化学稳定性好等优异性能。但前期研究表明,当γγ-Fe4N单独使用时,其高电导率造成阻抗匹配性较差,限制了其高损耗特性的发挥。因此将γγ-Fe4N与多种不同电导率的介电材料进行复合构筑具有核壳结构的γ’-Fe4N复合吸波材料,有望提高γ’-Fe4N的吸波性能,满足“薄、宽、轻、强”的要求。本文主要研究了以γ’-Fe4N为核、以非晶碳和Si02为壳的核壳结构复合粉体制备、结构形貌及其电磁性能,分析了包覆层和粉体形貌对其静磁参数、电磁参数、吸波性能和损耗机制的影响,揭示了吸波机理并设计研究了双层结构吸波体的吸波性能。主要研究内容和结论如下:采用水热法制备了片状及立方体形貌的α-Fe203粉末作为前驱体。利用原位聚合法制备了聚苯胺包覆的中间产物:α-Fe203@PANI,采用溶胶凝胶法制备了二氧化硅包覆的中间产物:片状α-Fe203@Si02和立方体α-Fe203@Si02。经氮化热处理后,获得了不同形状的γ’-Fe4N@C和γ’-Fe4N@Si02复合吸波粉体。结构和形貌的结果表明,产物的核内物相基本一致,都是以γ’-Fe4N为主相,含有少量Fe304和Fe。包覆层和形状的不同会影响到物相之间的相对含量以及颗粒表面的形貌。未经包覆处理的γ’-Fe4N颗粒表面粗糙且存在大量孔隙。经过Si02包覆处理的片状复合粉体（F-y’-Fe4N@Si02）和立方体状复合粉体（C-Y’-Fe4N@Si02）依然保持着氮化前的形貌,颗粒表面较为光滑。当包覆层均为Si02时,立方体状产物中的Fe含量相对较高。当包覆层为PANI时,经过氮化处理后PANI层转变为非晶碳层,其产物C-γ’-Fe4N@C形状变得不规则,表面粗糙度大。该结果表明,可以通过对包覆层材料的设计实现对复合吸波材料物相组成和形貌的调控,从而优化提升其吸波性能。通过振动样品磁强计（VSM）和矢量网络分析仪（VNA）测试研究了复合粉体形状和包覆层对静磁参数以及电磁参数的影响。结果表明,当形状为片状,且有包覆层存在时,粒径越小的颗粒,比表面积越大,从而导致饱和磁化强度减小而矫顽力增大。包覆层的存在增强了 γ-Fe4N复合粉体的界面极化效应,有效调整了相对介电常数。从介电损耗和磁损耗两方面分析了 γ-Fe4N复合粉体的电磁损耗能力和吸波机理。结果表明,各种复合粉体的介电损耗角正切值和磁损耗角正切值均出现共振吸收峰。相对介电常数具有良好的频散效应,说明存在多个极化弛豫过程,极化弛豫损耗显著。当频率低于12 GHz时,铁磁共振在磁损耗中占主导作用,且磁损耗对吸波性能的增强比介电损耗的作用更大;而频率高于12 GHz时,磁损耗则主要来源于涡流损耗,但随着频率的增大,磁损耗贡献不断降低,介电损耗占据主导地位。通过对阻抗匹配和衰减常数的研究,发现F-γ’-Fe4N@Si02的阻抗匹配特性优于C-γ’-Fe4N@C,而C-y’-Fe4N@C的衰减特性强于F-y’-Fe4N@Si02,未包覆的γ’-Fe4N粉体阻抗匹配性能最差。当含F-γ’-Fe4N@Si02粉末的吸波层厚度为2.0 mm时,在8.8 GHz得到最小反射损耗RL=-37.8 dB,有效频宽为2.9 GHz;当含C-γ’-Fe4N@C粉末的吸波层厚度为2.0 mm时,在8.9 GHz得到最小反射损耗RL=-35.1 dB,有效频宽为3.6 GHz。进行了双层结构吸波体的模拟设计,结果发现,当选择阻抗匹配最好的复合粉体做外层匹配层,衰减性能最好的复合粉体做内层吸收层时,可以在相同厚度下获得比单层结构吸波体更强的吸收性能,且有效吸收频宽也略有增大。当吸收层厚度为1.8 mm,匹配层厚度为0.2 mm时,在9.1 GHz得到最小反射损耗值为-49.5 dB,有效吸收频宽为3.8 GHz。本文研究结果表明,对γ’-Fe4N复合吸波材料而言,γ’-Fe4N的本征电磁性能、粉体的形状以及无定形介电包覆层三者的协同效应是获得优异吸波性能的关键。