碳纳米管(carbon nanotubes, CNTs)具有中空的层状结构和独特的电磁性能,是理想的准一维纳米材料。碳纳米管由于高长径比、高表面积、小尺寸等特殊的结构,表现出非常独特的电磁性能。人们对碳纳米管材料的电磁性能特别是微波吸收特性的实验研究已取得了较大的进展。近年来,一些性能优异的碳纳米管微波吸收材料相继被合成,在军事隐身和民用微波防辐方面展示出巨大的应用前景。本文首先对吸波材料的基本理论、碳纳米管的制备与纯化、理化性质、应用前景、研究领域、研究方法等进行了全面评述。从碳纳米管电磁参数和微波吸收特性的实验结果出发,总结了碳纳米管的微波损耗机理,并得出结论：(1)由于碳链上的π电子都垂直于碳纳米管表面,微波电场使正负电荷沿着相反方向移动,在碳纳米管表面形成电偶极子,这些偶极子和微波电场相互作用引起晶格振动以发热的形式产生微波损失；(2)电磁场的交叉极化使螺旋型手性碳纳米管对微波的吸收增加；(3)碳纳米管的结构缺陷能增强极化效应,从而增加介电损耗；(4)碳纳米管所具有的小尺寸效应、表面效应(比表面积大)、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等有利于其微波吸收；(5)碳纳米管的电容率较大,但碳纳米管的磁导率相对较小,限制了其作为吸波材料性能的进一步提高,单一的碳纳米管作为微波吸收剂的吸波性能不是很强。以材料显微结构—性能关联理论为基础,在充分考虑了碳纳米管的几何结构、碳纳米管和聚合物基质各自的复电容率的实部和虚部的基础上,运用等效的电阻-电容(RC)网络模型和对数混合法则,导出了碳纳米管／聚合物(绝缘体)复合材料的复电容率和微波损耗正切,构建了其微波吸收模型。同时得出结论：碳纳米管添加到聚合物中,使材料的复电导率、复电容率明显增大,微波吸收能力显著增强,这种现象很可能是碳纳米管添加到聚合物中形成了导电通路的缘故。随着样品中碳纳米管含量的增加,复合物复电容率的虚部比实部增加得更快。