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随着科学技术的发展,各种电磁辐射系统如手机,电脑,电视机等的广泛应用带来了日益严重的电磁污染问题,给各种电子系统的应用以及设计带来了巨大的挑战,也给人们的生活带来了越来越多的灾害和事故。因此开发高效的屏蔽材料成为减少电磁干扰、解决电磁问题的重要手段,是当前材料科学的重点研究领域。电磁屏蔽材料表面通常具有较好的导电性,同时电磁波能够在材料中进行吸收和反射,而碳泡沫（Carbon Foam）作为一种富含泡孔结构的碳材料,导电效果优良,同时具有开孔率大,相对比表面积较大,质量轻等特点。酚醛树脂基碳泡沫（Phenolic Carbon Foam,PCF）具有原料来源广泛,制作工艺简单的特点,但是传统酚醛树脂基碳泡沫的泡孔结构不均匀,导电性能不佳,并且压缩性能也存在着缺陷,严重限制了它在工业领域的应用。目前在酚醛树脂基碳泡沫电磁屏蔽效能改性方面,新材料的应用仍然存在缺陷,石墨烯杂化粒子作为一种新型的材料,可以充分发挥两种材料的优异特点,并且其独特的三维结构可以改善泡沫基体的泡孔结构,其良好的导电性在改善材料的导电性能和电磁屏蔽性能方面得以应用。因此本文提出采用石墨烯杂化材料改性碳泡沫的电磁屏蔽效能,并制备了碳纤维-杂化材料改性碳泡沫,实现碳泡沫电磁屏蔽效能和压缩性能的共同提高,使其在工业上的广泛应用成为可能。在本论文中,碳泡沫的改性涉及三个方面的内容:一、利用三维的石墨烯/二氧化硅（GO/SiO2）杂化材料来改善碳泡沫基体的电磁屏蔽效能。制备了粒径分别为80nm,170nm,250nm的GO/SiO2杂化材料,制备了GO/SiO2杂化材料改性碳泡沫（PCF-GO/SiO2）,研究不同粒径,不同含量的GO/SiO2杂化材料对碳泡沫基体结构,力学性能,导电性能以及对频率为8-12GHz电磁波的屏蔽性能的影响。实验结果表明,GO/SiO2杂化材料作为一种异相成核剂能够减小基体成核所需的自由能,明显改善碳泡沫的结构,提高材料压缩性能;杂化材料在基体中形成良好的导电网络,提高材料的电导率和电磁屏蔽效能。当GO/SiO2杂化材料的粒径为80nm时,含量为1wt%时,碳泡沫的内部基体结构达到小且均匀的状态,泡孔的平均直径较小。此时,材料的压缩强度和模量也达到相对较高的状态。当GO/SiO2材料的粒径为80nm,含量为1.5wt%时,杂化材料在基体内构建了良好的导电网络,提高了基体的电导率,此时基体的EMI SE达到50dB。二、采用石墨烯/四氧化三铁（GO/Fe3O4）杂化材料改性碳泡沫的电磁屏蔽效能,通过共沉淀法制备了GO/Fe3O4杂化材料,GO/Fe3O4在改善碳泡沫的电导率,泡孔结构的同时可以改善基体的磁导率,当GO/Fe3O4的用量为1wt%时,碳泡沫的泡孔结构和力学性能最好。当GO/Fe3O4的用量为1.5wt%时,碳泡沫的EMI SE最高为63.5dB。三、采用GO/Fe3O4及碳纤维（Carbon Fiber,CF）共同改性碳泡沫,制备了碳纤维及GO/Fe3O4共同改性的碳泡沫（PCF-CF-GO/Fe3O4）,当GO/Fe3O4的用量为1wt%,碳纤维的用量为1wt%,碳泡沫的基体结构保持较均匀的状态,EMI SE为63dB,压缩强度和模量分别为13.8MPa及0.98GPa。达到了电磁屏蔽效能和力学性能兼备的优良状态,能够使用在对电磁屏蔽效能和力学性能都具有较高要求的场合。