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本发明公开了一种宽频吸波复合材料及其制备方法。制备方法包括:1)将碳纳米管和MXenes中的一种或两种在氧化石墨烯水性分散液中搅拌分散均匀,得到吸波剂浆料;2)在吸波剂浆料中加入不同尺寸大小的高分子微粒,之后通过机械搅拌、过滤、真空干燥步骤获得表面包覆吸波组分的高分子微粒,即吸波微粒;3)根据多层设计方案要求,将不同吸波剂含量和/或不同尺寸大小的吸波微粒按重量、厚度要求由下至上依次撒铺在热压模具中;以及4)闭模,热压成型得到宽频吸波复合材料。阻抗渐变结构中,每一吸波结构层的厚度均可以根据所需厚度进行吸波剂微粒铺层,可以实现更加精细的吸波剂含量渐变,达到更好的阻抗渐变效果,有利于宽频阻抗匹配。