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通信技术的发展与精密电子设备的开发对电磁屏蔽防护等级要求日益提高,开发高性能电磁屏蔽材料已成为电磁信息领域迫切的需求之一。目前单一的电磁屏蔽材料无法满足现代高电磁屏蔽防护等级的需求,电磁屏蔽防护材料正从原来的单一均质向多维复合结构方向发展,具有高电磁屏蔽性能、轻质、柔性和高强的复合电磁屏蔽材料得到了广泛关注。本课题以短切碳纤维（CF）为导电填料,以水性聚氨酯（WPU）为树脂基体,通过物理发泡制备发泡涂层料。在此基础上采用聚多巴胺（PDA）和磁性Fe3O4纳米粒子对导电碳纤维（CF）进行修饰,制得CF杂化材料,与WPU共混发泡后层间复合于含银导电基布,制备了具有高电磁屏蔽性能的导电布基WPU/（CF/PDA/Fe3O4）发泡涂层复合材料。为实现高电磁屏蔽性能和轻质弹性化,选用具有高导电性能的短切碳纤维作为导电填料,并将其与水性聚氨酯结合,通过物理发泡法制得轻质柔性WPU/CF发泡涂层料。测试结果表明,碳纤维长度一定时（3 mm）,当CF质量比从2%增至10%,发泡涂层料表面泡孔孔径逐渐变大,孔径分布均匀性下降,电磁屏蔽性能逐渐增加,但质量比增至6%屏蔽性能增加趋势开始变缓,当碳纤维质量比超过8%后材料的杨氏模量和拉伸强度下降;碳纤维质量比一定时（6%）,随着CF长度从1 mm增加至6 mm,发泡涂层料电磁屏蔽性能呈先增加后变缓的趋势,杨氏模量和拉伸强度也呈现上升的趋势;综合来看,发泡涂层料碳纤维优选参数为3 mm长度与6%质量比,在30 MHz-1500 MHz频段内发泡涂层料的电磁屏蔽性能达到24.9 d B,且兼具一定的柔性和弹性。为提高碳纤维阻抗匹配以进一步提高其电磁屏蔽性能,将导电CF与磁性Fe3O4进行结合制得杂化材料。先通过Cu SO4/H2O2催化多巴胺聚合对碳纤维表面进行预处理,然后通过溶剂热法在聚多巴胺修饰碳纤维表面生长Fe3O4磁性纳米颗粒。经过SEM测试发现,采用Cu SO4/H2O2作为引发剂可高效催化聚合反应,CF表面均匀包覆着一层聚多巴胺薄膜,有效增加了CF表面活性基团,并有利于提高后续工艺中碳纤维与Fe3O4的结合力;溶剂热处理后碳纤维表面均匀负载着Fe3O4纳米颗粒。碳纤-铁源的质量比例是调节杂化材料电磁性能的重要影响因素,杂化材料电磁屏蔽性能随铁源比的增加呈现先增加后降低的趋势。当碳纤维-铁源质量比为1:5时,CF/PDA/Fe3O4材料具有最高的电磁屏蔽性能,在18 GHz下高达41.5 d B,比纯CF提高了约63.7%,电磁屏蔽效率达到99.99%,这是通过大量的界面极化和电-磁损耗协同影响得到的。为赋予发泡涂层料良好的力学性能,将制得的杂化发泡涂层料层间涂覆于力学性能较高的导电织物,制备了导电布基WPU/（CF/PDA/Fe3O4）发泡涂层复合材料。与纯杂化发泡涂层料相比,导电布基杂化发泡涂层复合材料表面泡孔孔径减小,泡孔数量增加,孔径分布均匀性增加;杨氏模量和拉伸强度均有所提高;由于基布具有良好的导电性,与发泡涂层料复合后可充当底部电磁波反射层,能进一步提高对电磁波的反射与吸收损耗,从而增强复合材料整体的电磁屏蔽性能。在30 MHz-1500 MHz频段内,导电布基杂化发泡涂层复合材料平均电磁屏蔽性能可达59.2 d B,较杂化发泡涂层料比增加了30.9d B,提高约109.18%。本课题将电损耗与磁损耗电磁屏蔽材料结合,并在此基础上将泡孔结构与层间复合结构结合,通过电-磁材料结合与多维结构设计协同增强电磁屏蔽性能。在具有较高电磁屏蔽性能的前提下,兼具较高的力学强度和一定的柔性,对多维电磁屏蔽材料的制备与开发具有一定的参考。