1 引言
随着5G通信、智能电子设备及航空航天技术的迅猛发展，电磁污染问题日益凸显。该问题不仅会干扰电子器件的稳定运行、威胁信息传输安全，还可能对人体健康产生潜在危害，因此开发高性能电磁屏蔽材料已成为当前材料科学与电磁防护领域亟待解决的关键课题
[1 3 ] 。传统金属基电磁屏蔽材料虽屏蔽效能优异，但存在密度大、易腐蚀、柔性差等固有缺陷，且其屏蔽机制以电磁波反射为主，易引发二次电磁污染，难以满足现代电子器件对轻量化、柔性化及绿色吸收型屏蔽的多元化需求。在此背景下，研发兼具轻质、柔性、易加工特性与优异宽带吸波性能的新型复合材料，成为电磁防护领域的研究核心与前沿方向。
目前，主流电磁屏蔽材料主要包括金属及金属基复合材料
[4 ] 、碳系复合材料
[5 ] 、MXene基复合材料
[6 ] 等。这类材料大多通过物理隔离阻断电磁波传播，其核心局限在于电磁波能量多被反射而非有效耗散，极易造成二次电磁干扰。具体而言，金属材料屏蔽效能虽高，但密度大、耐腐蚀性差，二次反射问题尤为突出；碳系材料具备显著的轻量化优势，但其实现高屏蔽效能往往需要较高的填料填充量，且在高频段的屏蔽性能易出现衰减；MXene基材料导电性优良，却存在制备成本高、环境稳定性差的问题，严重限制了其规模化应用。与上述材料不同，吸波型电磁屏蔽材料可通过介电损耗、磁损耗等机制将电磁能转化为热能等形式实现高效耗散，从根本上规避二次电磁干扰。近年来，半导体基吸波-屏蔽复合材料因兼具吸收主导的屏蔽特性与良好的综合性能，逐渐成为该领域的研究热点。
在高性能吸波-屏蔽复合材料的设计中，功能填料的电磁性能、形貌结构及其与基体的相容性，是决定复合材料屏蔽效能与综合应用性能的核心因素。硫化铜（CuS）作为典型的P型半导体，其禁带宽度为1.2~2.0 eV
[7 ] ，非化学计量比组成（Cu
1- x S）与晶体内Cu
+ /Cu
2+ 混合价态的共存，可诱导产生高浓度空穴载流子（浓度可达10
21 cm
-3 ）
[8 ] ，使其表现出10
2 ~10
3 S/cm的类金属电导率，赋予其独特的“导电-介电”双功能特性。同时，硫化铜具备微观结构和物相组成可调控、制备工艺简单、成本低廉的特征，在电磁吸波与屏蔽领域展现出不可替代的优势。
近年来，国内外学者围绕硫化铜及其复合纳米材料的可控制备、电磁屏蔽机制及吸波型复合材料的应用展开了大量探索性研究，取得了显著进展。本文将结合现有研究进展，系统综述硫化铜基纳米材料在吸波型电磁屏蔽复合材料领域的研究现状与发展趋势。首先，阐释不同形貌CuS纳米材料的可控制备策略；其次，简述硫化铜纳米材料的电磁屏蔽机制及性能特征，揭示其吸波-屏蔽的核心原理；再次，分类总结硫化铜基复合纳米材料的研究进展，分析核壳结构、聚合物复合膜、纤维基织物、二元/多元及多功能复合材料的设计思路、构效关系与吸波屏蔽性能；最后，总结该类材料在吸波-屏蔽领域面临的挑战及未来的发展方向，以期为新一代轻量化、柔性化吸波型电磁屏蔽复合材料的开发提供理论支撑与技术参考。
2 硫化铜纳米材料的制备及形貌调控机制
目前，研究者已成功构筑出形貌丰富的硫化铜纳米结构，包括纳米球、纳米棒、纳米线、纳米片、纳米管、纳米片晶、花状结构及纳米带等
[8 11 ] 。形貌的多样性的本质，源于合成过程中热力学与动力学因素的协同调控。根据反应体系的物理状态与物质传递机制，主流制备方法可分为液相法、固相法和气相法三类。其中，液相法通过铜离子与硫源在液相介质中发生沉淀或配位反应生成硫化铜，在晶体形貌、微观结构及粒径尺寸的精准调控方面优势显著，应用最为广泛。
常见的液相合成策略包括水热/溶剂热法、共沉淀法、溶胶-凝胶法以及模板辅助生长法等
[12 15 ] 。硫化铜（CuS）为六方晶系半导体，由层状排布的Cu
+ 、S
2- 及可迁移的Cu
2+ 构成，其层状结构和晶面能量差异使晶体生长呈明显各向异性。通过调控铜源与硫源种类及配比、反应温度、时间、pH、表面活性剂、有机配体及溶剂极性等参数，可实现对成核、生长模式、结晶行为及自组装过程的有效控制，并可借助柯肯达尔效应（Kirkendall）
[16 -17 ] 、奥斯特瓦尔德熟化（Ostwald ripening）
[18 -19 ] 或模板导向机制
[20 -21 ] 构建空心或多级结构。本文结合水热/溶剂热法与共沉淀法中的典型研究，系统阐述CuS微观形貌的调控原理与机制。
2.1 水热法
水热法通常将铜源与硫源在水溶液中混合，在密闭反应釜内通过120~200 ℃的高温和自身压力促使硫源水解或分解释放出S
2- 离子，进而与Cu
2+ 结合形成CuS
[22 ] 。高温高压环境有利于强化CuS的各向异性生长，从而实现复杂微/纳米结构的可控制备。
铜源与硫源的选择对硫化铜的最终形貌具有决定性作用。铜源主要通过溶解度、水解行为、阴离子种类及配位能力等影响成核与生长动力学。例如，硫酸铜（CuSO
4 ）溶解度较高且SO
4 2- 配位能力较弱，可快速释放Cu
2+ ，提高体系的过饱和度，促进快速成核与各向异性生长，易于获得纳米片、纳米花或球形微结构
[23 ] 。硝酸铜（Cu（NO
3 ）
2 ）同样具有高溶解度，NO
3 - 配位能力也较弱，但其水解倾向会降低体系pH，抑制硫源水解并减缓反应速率，同时较高离子强度可能加剧颗粒团聚
[24 ] 。氯化铜（CuCl
2 ）中的Cl
- 具有一定的配位能力，可形成[CuCl
4 ]
2- 络合物并选择性吸附于特定晶面（如[001]面），抑制该方向生长并促进二维延展，常用于制备六边形纳米片、纳米盘或线状结构，也是低温溶液法中合成六边形CuS纳米片的典型机制
[14 ] 。醋酸铜（Cu（CH
3 COO）
2 ）中的CH
3 COO⁻配位能力较强，能够缓冲pH并减缓Cu
2+ 释放速率
[25 ] 。这种由阴离子配位控制的缓释效应减少了爆发成核，更有利于奥斯特瓦尔德熟化或定向组装过程，可制备均匀的纳米球、多孔微球或单分散纳米颗粒。Pradhan等
[26 ] 通过调节反应温度、反应时间、前驱体比例及阴离子等条件对纳米管的形成机理进行了研究，他们发现铜源中阴离子的类型对硫化铜的形貌有重要影响，当阴离子为NO
3 - 和SO
4 2- 时有利于纳米管的生成，为Cl
- 或OAc
- 时分别有利于获得片状或纳米颗粒组装的CuS（
图1 ）。
硫源对硫化铜成核与生长过程的调控，主要取决于其在溶剂中的溶解度、分解机制以及S
2- 的释放动力学。不同硫源在特定条件下释放S
2- 的机理存在显著差异。无机硫化物（如Na
2 S和K
2 S）在溶液中直接解离出S
2- ，释放速度快，能快速成核
[27 -28 ] 。而硫代硫酸钠的反应路径强烈依赖于环境pH值。在酸性条件下，硫代硫酸根歧化生成单质硫和二氧化硫，单质硫进一步与水反应生成H
2 S，最终H
2 S与Cu
2+ 反应生成CuS。该路径下S
2- 释放迅速，反应体系过饱和度高，利于快速成核，易于获得小尺寸纳米颗粒或分级组装结构。中性或弱碱性时，硫代硫酸根与Cu
2+ 先配位，再歧化为S
2- 和SO
3 2- ，随即S
2- 与Cu
2+ 结合成CuS。该机制下S
2- 释放相对缓和，反应可控性强。
与无机硫源相比，有机硫源（如硫脲、硫代乙酰胺等）需经由水解反应逐步释放S
2- ，其释放动力学较为缓慢，有利于降低成核速率、促进晶体各向异性生长，因而可用于制备纳米片、纳米线等形貌规则的产物（
图2 ）。例如，硫脲的水解以碱性环境为主，而硫代乙酰胺在酸性和中性条件下均可发生水解，这一特性为在不同反应体系中精细调控硫化铜的形貌提供了更灵活的选择。
Xu等
[29 ] 以硝酸铜为铜源，以硫脲为硫源，以水为溶剂在150 ℃下反应6 h，制备了厚度约为20 nm的薄纳米片组成的2~3.5 μm的花状球形纳米结构。Davar等
[30 ] 以硝酸铜为铜源，以硫代乙酰胺为硫源以水为溶剂在在150 ℃下反应6 h制备了由纳米片自组装而成的CuS微球。
Grace等
[31 ] 以硫脲为硫源，以硝酸铜为铜源，采用水热法在150 ℃下反应24 h条件下制得由纳米片自组装成的圆柱状硫化铜。同样条件下，以硫代硫酸钠为硫源时，则得到由纳米片自组装而成的大小不均一的球形硫化铜。
2.2 溶剂热法
溶剂热法在原理上与水热法类似，但以有机溶剂（如乙二醇、乙醇、DMF、DMSO等）替代水作为反应介质，或部分与水混用。借助有机溶剂所具有的高沸点、较高黏度及配位能力，该方法可有效调控反应体系中离子的扩散速率以及对特定晶面的吸附作用，进而影响成核与生长动力学，以实现对硫化铜微观形貌的精细调控。
溶剂的极性通过对铜盐与硫源的溶解度、离子扩散速率以及晶面生长动力学等因素的影响，实现对硫化铜微观形貌的有效调控
[26 ] 。通常，高极性溶剂（如水）对反应物溶解度高、离子扩散快且溶剂化效应强，易于促进各向同性生长，形成小尺寸纳米颗粒或球形聚集体；中等极性溶剂（如乙二醇）常可选择性吸附于某些高能晶面，抑制其生长，促使晶体沿低能面定向扩展，从而获得纳米棒或纳米片结构；而低极性溶剂则会限制硫源分解及S
2- 的释放速率，从而延缓成核过程，有利于大尺寸或特定形貌晶体的生成（
图3 ）。
以硝酸铜为铜源，以硫代硫酸钠为硫源，采用70 ℃下溶液化学法，控制水和乙二醇体积比为1：3的条件下可制得由正六边形纳米管组装而成的松针状硫化铜纳米材料，由水与乙二醇之间的氢键所引起的硫化铜晶核的异性生长对六边形硫化铜纳米管的形成起重要贡献
[32 ] 。Radhakrishnan等
[33 ] 以乙酸铜为铜源，硫脲为硫源，采用溶剂热法，在无需模板剂、无表面活性剂、160 ℃下反应16 h条件下，通过调控溶剂极性，在水、乙醇和体积比1∶1水-乙醇介质中分别制得花椰菜状、微花状及纳米颗粒互连网络结构的硫化铜。
Zhao等
[34 ] 以氯化铜为铜源，硫脲为硫源，在无表面活性剂条件下，在
N ，
N -二甲基甲酰胺（DMF）中高效制得由纳米片自组装而成的玫瑰花状硫化铜（直径约为3~3.5 μm）。Cu
2+ -硫脲配合物使CuS晶体沿[001]晶面生长形成六方纳米片，在低黏度DMF介质中，奥斯特瓦尔德熟化与取向附着协同作用：小纳米片溶解并通过再沉积促进大纳米片生长，同时部分未完全扩散的CuS单体沿大纳米片的[001]面定向附着，形成“花瓣”状次级结构，最终自组装为玫瑰状CuS微米花。
2.3 表面活性剂和配体的调控作用
若反应体系中引入表面活性剂，表面活性剂可通过吸附、空间限域（胶束或微乳液）、模板导向及配位调控等多重机制，实现对硫化铜形貌、尺寸和组装行为的精细控制。
不同结构的表面活性剂的调控机制各不相同。如阳离子型（CTAB）或阴离子型（SDS）表面活性剂可作为软模板，引导纳米单元自组装成花状、空心球或介孔等分级结构，而非离子（PVP）或高分子型（PEG）表面活性剂则可通过与金属离子配位、调控离子释放速率及提供空间位阻效应，增强胶体稳定性，以实现对形貌均匀性与复杂性的控制。Xiao等
[35 ] 以氯化铜为铜源，以硫代硫酸钠为硫源，以十二烷基硫酸钠（SDS）为表面活性剂，在乙二醇-水混合溶剂（体积比3∶2）中70 ℃下经溶液化学法制得由相互连接的纳米颗粒组成的花椰菜状组装形态的硫化铜。Zhang等
[36 ] 以硫酸铜为铜源，以硫粉为硫源，在阳离子表面活性剂CTAB的辅助下，在乙二醇介质中160 ℃下反应15 h制得由纳米片组装而成的花状硫化铜空心微球。
Yu等
[37 ] 以溴化铜（CuBr
2 ）为铜源，以硫粉为硫源，通过水热法制得藤蔓状硫化铜纳米纤维。反应过程中，抗坏血酸先将Cu
2+ 原位还原为Cu
+ 后，与支化聚乙烯亚胺（BPEI）形成稳定的Cu
+ -PEI配合物，再与硫粉反应生成CuS。他们发现BPEI浓度与卤素阴离子共同决定产物形貌，通过调节BPEI用量可使CuS微观形貌在“藤蔓状纳米纤维”与“空心纳米颗粒”之间可逆切换。
Xue等
[38 ] 以硝酸铜为铜源，通过改变介质（DMF和DMSO）、硫源和是否引入表面活性剂的方式，在高压釜中110~160 ℃下反应15~30 h制得纳米片自组装而成的甜甜圈状、球形及花状硫化铜晶体。以硫脲为硫源，以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为表面活性剂，在二甲亚砜（DMSO）中制得甜甜圈状硫化铜（直径约1.5 μm）。以硫磺粉为硫源，在DMF为介质中，有PVP时制得球形硫化铜，无表面活性剂时则得到花状硫化铜。
2.4 空心结构硫化铜的制备
空心硫化铜的制备主要基于模板引导、离子扩散差异以及溶解-再沉积等原理，通过调控成核、生长与反应过程实现结构空腔化。其核心思路是通过硬/软模板的空间限域作用、利用柯肯达尔效应中Cu
2+ 与S
2- 扩散速率的不对称性或借助奥斯特瓦尔德熟化及选择性刻蚀诱导内部物质迁移与外部壳层形成，最终获得具有空心结构的硫化铜材料（
图4 ）。
Zhu等
[39 ] 基于牺牲模板法，在温和条件下实现了CuS空心球的快速可控制备。该方法以硫酸铜为铜源，硫代乙酰胺为硫源，以由松散Cu
2 O纳米颗粒自组装的聚集体作为牺牲模板，借助柯肯达尔效应成功构筑了空心结构的CuS晶体。通过调控Cu
2 O纳米颗粒的聚集程度，可精确控制所得CuS空心球的壳层厚度。与传统方法通常需高温或长时间反应以消耗致密模板相比，这种基于纳米颗粒组装模板的策略在温和条件下实现了快速、高效的制备。宋军旺等
[40 ] 以[Cu（tu）]Cl·1/2H
2 O纳米线作为自牺牲模板，采用室温下的溶液化学法制得多孔硫化铜纳米管（PCSNTs）。
由此可见，硫化铜纳米材料不仅制备工艺简便、易于工业化生产；更为重要的是，其物相组成与三维微观结构可灵活调控，能够根据实际应用需求实现性能精准优化，同时与聚合物基体具有良好的相容性。这些特点为其在聚合物纳米复合材料基吸波‑电磁屏蔽领域的应用奠定了重要基础。
3 纯相硫化铜纳米材料的电磁波吸收与屏蔽性能
3.1 电磁屏蔽的原理
通常情况下，材料对电磁波的屏蔽作用主要通过反射和吸收两种核心机制来实现（
图5 ），用功率系数（反射系数
R 、吸收系数
A 和透射系数
T ）进行定量描述，具体关系式如下：
（1） $R=\frac{{P}_{R}}{{P}_{I}}$ ， $T=\frac{{P}_{T}}{{P}_{I}}$ ，A=1-R-T
其中PI 为入射到材料表面的输入功率，PR 为材料表面的反射功率，PT 为材料输出的透射功率。
根据Schelkunoff公式
[41 ] ，总屏蔽效能（SE）被定义为反射损耗（
SER ）、吸收损耗（
SEA ）和内部多次反射损耗（
SEM ）三种屏蔽机制之和：
（2） $S{E}_{T}=S{E}_{R}+S{E}_{A}+S{E}_{M}$
基于传输线的反射理论，当材料满足良导体判据时（σ ≫ ωε），可近似表示为：
（3） $S{E}_{R}=168.2+10\mathrm{l}\mathrm{g}\left(\frac{{\mathrm{\sigma }}_{r}}{f{\mathrm{\mu }}_{r}}\right)$
（4） $S{E}_{A}=131.43t\sqrt[]{f{\mathrm{\mu }}_{r}{\mathrm{\sigma }}_{r}}$
（5） $S{E}_{M}=20\mathrm{l}\mathrm{g}\left(1-{\mathrm{e}}^{\frac{-2t}{\delta }}\right)$
式中，σr r f 为电磁波频率（Hz），t 为屏蔽材料的厚度（m），δ为趋肤深度（m），r 为从辐射源到屏蔽材料的距离（m）。由上述计算公式可见，要实现低反射，需降低SER ，这要求材料具备适中的电导率σr r SE A ，这要求材料具备高电导率σr r t ，通过传导损耗与磁损耗的协同作用，高效耗散电磁能。对于多次反射修正项SEM ，当材料厚度t 远大于趋肤深度δ时，SEM ≈0，可避免电磁波在材料内部来回反射导致的能量泄漏，确保进入材料的电磁波主要被吸收。
SE可由矢量网络分析仪实测的散射参数（S 参数）计算得到，计算公式如下：
（6） $R={\left|{S}_{11}\right|}^{2}={\left|{S}_{22}\right|}^{2}$
（7） $T={\left|{S}_{21}\right|}^{2}={\left|{S}_{12}\right|}^{2}$
（8） $S{E}_{T}=-10\mathrm{l}\mathrm{g}T$
（9） $S{E}_{R}=-10\mathrm{l}\mathrm{g}\left(1-R\right)$
（10） $S{E}_{A}=S{E}_{T}-S{E}_{R}=-10\mathrm{l}\mathrm{g}\left(\frac{T}{1-R}\right)$
其中SER 描述的是已进入材料内部的电磁波能量中被内部界面反射而损耗的部分，SEA 则对应这部分进入内部的能量中被材料自身吸收而损耗的部分。
SET 侧重表征材料对电磁波的综合阻隔能力，当SET ≥20 dB，对应材料对电磁波总衰减≥99%，可判定为电磁屏蔽性能良好，当SET ≥40 dB，材料对应的总衰减≥99.99%，可判定为电磁屏蔽性能优异。
3.1.2 反射损耗（Reflection Loss， RL ）
反射损耗（RL ）为电磁波在材料表面的反射衰减程度的衡量指标，描述入射到材料表面的能量被反射回去多少，同样也以分贝（dB）为单位，其定义式如下：
（11） $RL=-10\mathrm{l}\mathrm{g}\mathrm{ }\left(\frac{{P}_{R}}{{P}_{I}}\right)$
（12） $R L=20 \lg \left|\frac{Z_{i n}-Z_{0}}{Z_{i n}+Z_{0}}\right| ; Z_{0}=\sqrt{\frac{\mu_{0}}{\varepsilon_{0}}}$
（13） $S E_{T}=-10 \lg \left(\frac{P_{T}}{P_{I}}\right)=-10 \lg T$
（14） ${Z}_{\mathrm{i}\mathrm{n}}={Z}_{0}\sqrt[]{\frac{{\mathrm{\mu }}_{r}}{{\mathrm{\epsilon }}_{r}}\mathrm{t}\mathrm{a}\mathrm{n}\mathrm{h}\left(j\frac{2\pi fd\sqrt[]{{\mathrm{\mu }}_{r{\epsilon }_{r}}}}{c}\right)}\approx {Z}_{0}\sqrt[]{\frac{{\mathrm{\mu }}_{r}}{{\mathrm{\epsilon }}_{r}}}$
（15） ${\mathrm{\epsilon }}_{r}={\mathrm{\epsilon }}^{\text{'}}-\mathrm{j}\mathrm{\epsilon }″$ ； ${\mathrm{\mu }}_{r}={\mathrm{\mu }}^{\text{'}}-\mathrm{j}\mathrm{\mu }″$
其中，Z 0 为自由空间波阻抗（约377 Ω），Z in 为材料的输入特征阻抗，ε0 和μ0 分别为真空的介电常数和磁导率，εr r f 为电磁波频率，c 为光速，d 为复合材料的厚度。由计算公式可见，当Z in 与Z 0 趋近时，即实现阻抗匹配，电磁波可高效进入材料内部。复介电常数与复磁导率的实部作为材料电磁能存储能力的特征参数，两者合理适配可使Z in 逼近Z 0 ，从而最大限度削弱电磁波在材料表面的反射。复介电常数与复磁导率的虚部是材料对电磁波损耗能力的特征参数，ε″ 越大，材料在交变电场下的偶极弛豫、界面极化等弛豫过程越显著，可将电磁能向热能的转化效率就越突出；μ″ 越大，磁滞损耗、自然共振等磁损耗机制越强，可进一步耗散电磁波能量。此外，ε″ 和μ″ 还直接影响tanh函数内部的复变量幅值，进而决定电磁波在材料内部的衰减幅度。
RL 也可以从矢量网络分仪实测的散射参数（S 11 ）用如下公式来计算：
（16） $RL=-10\mathrm{l}\mathrm{g}R=-20\mathrm{l}\mathrm{g}\left|{S}_{11}\right|$
RL 主要表征电磁波在进入材料之前的表面能量耗散特性。当RL ≤-10 dB时，材料表面对电磁波反射能量不超过10%，可判定材料具备有效吸波性能，并将特定厚度下能有效吸收电磁波的频率范围定义为有效吸收带宽（Effective absorption bandwidth， EAB），区间越宽，材料吸波频段的适应性越强；当RL ≤-20 dB时，反射能量低于1%，超过99%的入射电磁波被材料吸收或透过，吸波性能达到优秀水平。在实际分析中需要注意RL 与SER 在物理内涵上的区别。RL与阻抗匹配直接相关，其数值越小，材料对入射电磁波的反射越弱，吸波性能越优异，反之则反射越强，吸波性能越差。
吸波型电磁屏蔽的本质是以低反射和高阻隔的方式实现对入射电磁波的衰减与阻隔，使之不能进入屏蔽区域。通常要求在目标频段内呈现低反射（RL ≤-10 dB），以最大限度削弱界面反射、规避二次污染；高阻隔（总屏蔽效能SE ≥20 dB），通过屏蔽材料的介电损耗、磁损耗、极化损耗等作用机制，将入射电磁波的能量高效转化为热能等形式耗散。
3.2 纯相硫化铜纳米材料的吸波-屏蔽机制及性能
结合材料吸波与电磁屏蔽的基本原理，硫化铜（CuS）作为一类典型的P型半导体介电型吸波材料，具有电磁参数（εr 、μr 、σr ）可调性高、微观结构可设计性强等突出优势。通过对阻抗匹配与介电损耗的协同调控，为实现“低反射、高吸收”的高性能电磁防护材料的开发提供重要支撑。
从物相组成层面来看，通过精准调控铜硫配比、晶型结构及晶格缺陷浓度，可实现对材料电导率（σr ）与介电常数（εr ）的精准调控，进而优化阻抗匹配与介电损耗的协同作用机制。研究表明，高电导率物相更易在交变电磁场作用下形成快速传导电流，将电磁能高效转化为焦耳热，可更有效地实现电磁能量的高效电导损耗。
He等
[43 ] 的研究证实，相较于Cu
2 S，电导率更优的CuS表现出更为优异的电磁屏蔽性能。以CuS为主相、厚度仅为20 nm的二维硫化铜纳米片，其比屏蔽效能（SSE/t）可达到106 dB∙cm
2 /g以上；充分验证了物相组成对材料损耗强度的显著调控作用（
图6 ）。Taso等
[44 ] 发现相较于CuS、Cu
1.75 S与Cu
1.8 S三相共存的CuₓS/聚苯胺（PAN）复合材料，纯六方相CuS更易构建高效导电网络，其体积电阻率显著降低，相应的电磁屏蔽效能可提升10~15 dB，在30 MHz~1.5 GHz频段内，薄厚度（0.05~0.076 mm）纯相CuS/PAN复合膜的屏蔽效能可达27~30 dB，远优于多相共存体系。
由于硫化铜（CuS）本征电导率较高，当以致密块体形式存在时，入射电磁波易因阻抗失配与趋肤效应在材料表面发生强烈反射，难以同时实现高吸收与宽频化。因此，通常需要对其微观结构进行优化设计，才能有效调控其电磁参数，赋予其优异的吸波性能。
表1 总结了不同形貌纯相CuS纳米材料（如空心分级微球、花状空心球、多孔纳米管等）与石蜡或PVDF复合后的吸波-电磁屏蔽性能数据。
CuS纳米材料的界面数量与比表面积是调控其吸波性能的关键因素，界面数量越多、比表面积越大，越能显著增强界面极化、偶极极化效应及电磁波多重散射能力，进而提升电磁能量的耗散效率。Wang等
[45 ] 采用湿化学法制备了三种具有多面体分级形貌的CuS样品（S1、S2和S3），将其以20 wt%的填充量与石蜡复合后所得复合材料的微波吸波性能有所不同（
图7 ）。研究发现，相较于S1、S3这两种多面体结构样品，具有更多极化位点与散射界面、更高比表面积的对称分级纳米结构CuS（S2），展现出更为优异的电磁损耗能力与吸波性能。当该复合材料厚度为3.5 mm时，在12.64 GHz频段处实现-76.4 dB的最小反射损耗，有效吸收带宽达11.5 GHz（6.48~18 GHz），兼具强吸收与宽频化的双重优异特性。
构筑空心、多孔及多级复合结构，是优化CuS吸波-屏蔽性能的又一重要结构设计策略，可在保留材料高介电损耗特性的基础上，有效降低其等效介电常数，进而改善阻抗匹配性能、减少电磁波表面反射损耗，这类结构的优势可通过具体案例得到充分体现。
由纳米片组装形成的分级中空结构，其内部空腔可引发电磁波在材料内部的多次反射与散射，显著延长微波传播路径及驻留时间，同时高比表面积与纳米片次级结构能增加异质界面数量、强化极化弛豫过程，进而提升吸波性能。Zhang等
[36 ] 制备了花状CuS空心微球，将其以30 wt%的填充量与石蜡复合后，所得复合材料表现出优异的微波吸收性能。通过调整样片厚度（1.5~4.0 mm），可使其有效吸收带宽在6.2~18.0 GHz范围内灵活调控，当样片厚度为1.8 mm时，在16.7 GHz处的最小反射损耗达-31.5 dB，有效吸收带宽为3.6 GHz（14.4~18.0 GHz），充分体现了中空结构“路径延长”与“损耗强化”的协同优势（
图8 ）。该课题组
[46 ] 还进一步采用电置换反应制备了具有相似形貌的中空花状分级结构CuS，并以50 wt%的填充量制备了石蜡基复合吸波材料。在厚度仅为1.1 mm时，材料在2~18 GHz频段内的最小反射损耗可达-17.5 dB，有效吸收带宽为3.0 GHz。这一结果进一步证实，中空花状分级结构可通过优化阻抗匹配、强化多重散射与界面极化，有效提升材料的微波吸收性能。
空心、多孔结构CuS在电磁屏蔽方面同样表现突出，其内部孔道与空腔可降低等效介电常数、优化阻抗匹配，同时引发电磁波多次反射散射，实现以吸波为主导的屏蔽效果，且具有趋肤深度大、可实现电磁波深层损耗的优势。Wu和Xie等
[47 ] 研究发现，将30 wt%的中空Cu
1.8 S纳米立方体与石蜡复合后，3 mm厚度的样品在2~18 GHz范围内的电磁屏蔽效能高达45 dB以上，其屏蔽机制以吸波为主，正是得益于中空结构对电磁波的深层衰减作用（
图9 ）。类似地，羊毛球状中空硫化铜/聚偏二氟乙烯（PVDF）复合材料，在2~18 GHz频域内的电磁屏蔽效能均大于30 dB，其中86%的入射电磁波通过吸收方式实现衰减，趋肤深度可达毫米级
[24 ] ，体现了中空结构在强化吸收损耗方面的显著作用。宋军旺等
[40 ] 制备的多孔硫化铜纳米管（PCSNTs），其多孔结构不仅降低了等效介电常数、优化了阻抗匹配，还通过孔道延长了电磁波传播路径，以60 wt%的填充量与石蜡复合后，在2.2 mm厚度下表现出极强的微波吸收能力，在15.67 GHz附近的最大反射损耗达-45.02 dB，有效吸收带宽为4.75 GHz（13.25~18.00 GHz），充分验证了多孔结构对CuS吸波性能的强化作用。
高效CuS纳米吸波屏蔽材料的设计是一项多参数协同优化的系统工程，需通过调控复介电常数、复磁导率的实部实现阻抗匹配，通过调控二者虚部及相对导电率强化电磁损耗，同时结合空心、多孔、多级等微观结构优化，在阻抗匹配、电磁损耗与结构设计之间寻求最佳平衡，最终实现宽频段、强吸收、轻量化的综合吸波屏蔽性能目标。
4 硫化铜基复合纳米材料的电磁吸波性能
纯相硫化铜纳米材料的电磁损耗以介电损耗为主，存在磁损耗缺失、阻抗匹配调控范围有限等固有缺陷，难以满足复杂场景对宽频段、高效能电磁吸波材料的需求。通过复合改性构建硫化铜基复合纳米材料，将“单一组分-单一损耗”演进为“多元协同-结构耦合”，可实现介电-磁损耗协同、优化阻抗匹配特性，同时拓展材料的结构设计空间与功能多样性，是提升硫化铜基材料电磁吸波性能的核心策略。
4.1 核壳结构CuS复合材料
核壳结构通过“内核-壳层”的界面调控与组分协同，可精准优化材料的介电/磁学特性及阻抗匹配，是硫化铜基复合材料的典型结构设计形式。研究发现，不同内核组分（磁介质、碳材料等）与CuS壳层的协同作用机制，及其对电磁吸波性能的调控规律。沈勇等
[48 -49 ] 利用原位聚合法在花状CuS微球表面包覆聚苯胺（PANI）制得一种核壳结构的CuS/PANI复合材料，通过对其石蜡复合物的吸波性能测试，发现相较于CuS，该复合材料在2.6~3.0 GHz频域的最大电磁屏蔽效能和有效吸收带宽有较大增长，其最大屏蔽效能由25.2 dB提升到了45.2 dB，由此推测将聚苯胺包覆于硫化铜外有利于实现复合材料的特征阻抗匹配（
图10 ）。当CuS/PANI与石蜡质量比2：8时，CuS质量分数为50%，厚度3 mm压片在300 kHz~3.0 GHz 频域内的屏蔽效能达到18 dB，在2.78 GHz左右的最大损耗-45.2 dB。
Liu等
[50 ] 以十四面体Cu
2 O为模板，通过配位刻蚀、沉淀及硫化反应，制备了一种由CuS与Mn（OH）
2 双层壳构成的中空微粒（CuS@Mn（OH）
2 ）。该中空微粒外壳为低电导率、疏松的Mn（OH）₂，有助于电磁波进入吸收体；中空结构可优化阻抗匹配；CuS内壳与Mn（OH）
2 外壳之间存在的大量异质界面可诱导强烈的界面极化。这使得这种双层壳中空CuS@Mn（OH）
2 微粒展现出优异的电磁波吸收性能。以石蜡为基底，25 wt%填充量下，样品厚度为2.3 mm时，有效吸收带宽达6.88 GHz（11.12~18 GHz）。类似地，他们
[51 ] 还用类似的方法制备了具有双壳层结构的中空CuS@CoS
2 纳米盒：内壳为CuS空心盒，外壳由CoS
2 纳米片紧密包覆。该分级中空纳米盒凭借偶极极化与界面极化的协同效应、多重散射、中空/核壳结构以及良好的阻抗匹配，表现出优异的微波衰减性能。在填充量20 wt%、厚度2.5 mm时，最小反射损耗可达-58.6 dB；填充量30 wt%、厚度2.2 mm时，有效吸收带宽达8.2 GHz。
核壳结构通过引入异质界面、优化阻抗匹配和增强极化损耗等机制，可显著提升CuS基材料的吸波性能。这种结构设计为调控硫化铜复合纳米材料的电磁响应提供了有效途径。
4.2 CuS/聚合物复合膜
将聚合物基体的柔性、轻质、易加工特性与 CuS的高介电损耗优势相结合，可构筑出兼具优异电磁屏蔽/吸波性能与机械适应性的复合膜材料，能够满足柔性电子、可穿戴器件、轻薄化电磁防护等场景的应用需求。
Huang等
[52 ] 以CuSO
4 为铜源，NaHSO
3 与Na
2 S
2 O
3 ·5H
2 O为还原剂，三乙醇胺（TEA）为螯合剂，通过化学镀法在PAN薄膜表面原位生长CuS制得一种CuS/PAN复合膜。研究发现，当CuS镀层厚度从76 nm增至247 nm，CuS/PAN复合膜在30~1500 MHz频段内的电磁屏蔽效能由10~12 dB提升至25~27 dB（
图11 ）。
Taso等
[44 ] 采用无需敏化、活化的简化化学镀工艺，在PAN表面制备出PAN@Cu
ₓ S复合膜，并研究了还原剂对物相及屏蔽性能的调控规律。当采用NaHSO
3 /Na
2 S
2 O
3 ·5H
2 O复合还原剂时，所得镀层为CuS、Cu
1.75 S与Cu
1.8 S三相共存的Cu
x S（Cu
x S-PAN）；而仅以Na
2 S
2 O
3 ·5H
2 O为还原剂时，可获得纯六方相CuS（CuS-PAN）。两种复合材料的电导率与屏蔽性能差异显著。CuS-PAN体积电阻率低至0.012 Ω·cm，仅为Cu
ₓ S-PAN的1/1000，相应EMI SE提升约10~15 dB。在30 MHz~1.5 GHz频段内，厚度0.05~0.076 mm的CuS-PAN屏蔽效能可达27~30 dB，远高于Cu
ₓ S-PAN的15~17 dB，说明纯相CuS更有利于实现高导电与高效屏蔽。
Wu等
[53 ] 利用原位生长法在聚酰亚胺（PI）薄膜表面构筑了致密、连续且界面结合牢固的CuS纳米片层，制得PI@CuS复合薄膜。该复合薄膜兼具良好的电热转换、光热响应和力学性能，同时表现出优异的电磁屏蔽性能。仅80 μm厚度的PI@CuS薄膜，在8~12.4 GHz频域内的EMI SE高达57.1 dB，抗拉伸强度超过90 MPa，在高强度柔性电磁屏蔽领域极具应用潜力。
CuS/聚合物复合膜的制备工艺灵活多样，可通过调控硫化铜的物相组成、沉积厚度及微观形貌，精准优化复合膜的介电特性与电磁屏蔽性能。
4.3 CuS/聚合物纤维基吸收型电磁屏蔽织物
纤维基织物具有轻质、透气、柔性可编织等固有优势。将CuS与聚合物纤维基体结合构筑的复合织物，不仅具备吸波主导型电磁屏蔽性能，还可集成电热转换、光热杀菌、抗紫外线、热管理等多功能特性，在医用电子器件、柔性可穿戴设备及个人防护领域展现出广阔应用前景，是新一代柔性电磁屏蔽材料的重要发展方向。
近年来，研究工作通过原位生长、共混纺丝或后涂覆/浸渍法将CuS负载于聚合物纤维
[54 -55 ] 及棉纤维
[56 ] ，制备出多种CuS基复合纤维织物。这类复合纤维内部具有丰富的异质界面，可通过调控纤维微观结构、CuS负载形貌与含量、组分配比及界面结合状态，从介电损耗、界面极化、多重反射与散射等多方面实现电磁参数的协同调控，进而提升材料的吸波与屏蔽性能。
原位生长是构建高性能CuS基复合织物的主流方法，可实现CuS在纤维表面的均匀、牢固包覆。Wang等
[54 ] 在多巴胺（PDA）改性的氨纶织物（SF）上原位生长CuS纳米片，并包覆聚二甲基硅氧烷（PDMS）保护层，制得多功能复合织物（PDMS@CuS@PSF）。CuS以片层结构紧密附着于纤维表面，复合织物的屏蔽效能随CuS附着厚度增加而提升，在X波段的EMI SE超过46 dB，且以吸收损耗为主导。Wu等
[55 ] 用类似方法在芳纶纤维（AF）上附着花状硫化铜纳米片，所制得的CuS@PDA/AF单层织物的屏蔽效能接近60 dB，双层织物更是突破100 dB，且90%以上贡献源于其吸收，实现了“低反射、高吸收”的绿色屏蔽，同时兼具抗紫外、阻燃、抗菌性等多功能。
层级同轴“芯‑鞘”结构可进一步强化界面极化与阻抗匹配。Ding等
[57 ] 采用静电纺丝结合顺序沉积工艺制备了一种具有同轴异质双导电鞘层的复合聚氨酯纤维膜（PPUO@CuS）。在PPy导电层外再引入CuS纳米片层，能够引入更多异质界面并增强介电损耗，使X波段EMI SE由不足30 dB（PPUO）提升至最高50.11 dB，增幅超过20 dB，展现出明显的组分协同增强效应。
通过多元复合与功能集成，CuS基复合织物可实现电磁屏蔽、压力传感和热管理功能一体化。Sun等
[56 ] 利用浸涂-喷涂工艺制备了MXene/CuS/棉复合织物，在MXene的高导电性、CuS的高介电损耗以及织物构筑的连续导电网络与多孔结构协同作用下，厚度仅335 μm的织物电导率可达121.3 S/m，电磁屏蔽效能为51.10 dB，并在1~4 kPa压力区间内拥有高达-18.2 kPa
-1 的高传感灵敏度，在可穿戴多功能电子器件中极具应用潜力（
图12 ）。
Park等
[58 ] 则在CuS‑PAN表面进行化学镀镍处理，引入磁损耗与高导电通道。当镍镀层厚度为12.3 μm时，Ni/CuS‑PAN纤维在1.5~2.5 GHz频段内的EMI SE最高可达 45 dB，较原始CuS‑PAN纤维提升近30 dB，表明导电金属层与CuS复合可显著提升电磁屏蔽性能。
除传统织物外，纳米纤维膜因高比表面积、多级多孔结构，在轻量化电磁屏蔽领域也极具优势。Wang等
[59 ] 通过气流纺丝工艺制备聚丙烯腈（PAN）纳米纤维膜，再经原位反应制得超低密度（0.044 g/cm
3 ）、超薄厚度（0.423 mm）的三维柔性Cu
ₓ S/PAN纳米纤维毡。该材料在500~3000 MHz频段内的EMI SE达29~31 dB，单位面密度归一化屏蔽效能高达16655.92 dB cm
2 /g，远超多数CuS基屏蔽材料，同时耐热性与耐水洗性也显著提升。
CuS/聚合物纤维基电磁屏蔽织物通过原位生长、静电纺丝、多层包覆等结构设计，能够充分发挥纤维基体的柔性优势与CuS的高介电损耗特性，实现吸收主导型高效电磁屏蔽。通过调控CuS形貌、负载量、界面结构及多元组分协同，可在实现高屏蔽效能的同时，赋予材料轻量化、柔性、透气、多功能集成等特点。
4.4 CuS基二元复合材料
将CuS与碳材料、磁介质、金属化合物等在电、磁、介电性能上互补的第二组分复合（
表2 ），通过精准设计多级微观结构，借助界面极化、偶极极化及多重散射等损耗机制的协同增强，实现电磁参数与阻抗匹配的优化调控，是提升CuS基复合材料电磁波衰减与耗散能力的重要途径。
4.4.1 基于高导电协同的CuS二元复合体系
三明治结构是实现CuS与碳材料优势互补的典型设计。Wang等
[60 ] 采用原位生长法制备了CuS微球镶嵌于还原氧化石墨烯（RGO）层间的RGO/CuS三明治复合材料。该材料中，纳米级CuS微球以离散“岛状”形式均匀锚定于微米级RGO片层之间，既可有效抑制RGO堆叠、维持其高比表面积，又能借助RGO连续三维骨架构筑高效电子输运通道，为导电损耗提供快速路径（
图13 ）。同时，CuS与RGO间形成的大量异质界面可增强界面极化效应，赋予体系额外的极化损耗机制。将其与PVDF复合制得柔性薄膜，在填料含量仅5 wt%、厚度2.5 mm时，于10.7 GHz处最小反射损耗可达-32.7 dB，且可通过厚度实现吸收性能调控。
Jiang 等
[61 ] 以苔藓衍生无定形碳（BC）为基底，采用水热法将花状CuS均匀附着其表面，制备出CuS/BC异质复合材料。该材料中连续导电网络与CuS/BC异质界面显著增强了界面极化与弛豫极化效应。同时，褶皱状BC与花状CuS纳米片构筑的高比表面积三维结构，可进一步促进电磁波的多重散射与能量耗散，使其吸波性能远优于纯BC。其中CuS/BC-1的最小反射损耗达-28.8 dB，有效吸收带宽可覆盖整个X波段。
Xiang等
[62 ] 以鬼笔菌衍生多孔碳（PC，孔径15~30 μm）为载体，通过乙二醇溶剂热法在其表面均匀锚定空心CuS微米花，制备出兼具微波吸收、阻燃与热红外隐身功能的PC@CuS复合材料。该材料依靠多组分协同与独特微观结构，形成了多重极化、多重反射散射与传导损耗耦合的微波衰减机制，吸波性能可通过碳化温度与填料含量精准调控。在填料填充量10 wt%的石蜡复合物中，PC800@CuS 在X波段实现-61.5 dB的最小反射损耗与7.8 GHz 的超宽有效吸收带宽。
除碳基材料外，导电聚合物与高导电介电型MXene也可与CuS构建二元复合体系，通过组分协同与结构调控，显著提升材料的微波吸收性能。Sun等
[63 ] 采用溶剂热法与自组装聚合反应，在空心分级CuS微球表面构筑了均匀PPy气凝胶涂层，制得核壳结构CuS@PPy复合材料，PPy涂层厚度可通过CuS与吡咯单体的用量比进行调控。与纯CuS片层微球和纯PPy相比，该复合材料的吸波性能显著提升。最优条件下CuS@PPy的石蜡复合物在2.5 mm厚度下，2~18 GHz频段内最大反射损耗（RL）达-52.85 dB，有效吸收带宽拓宽至8.02 GHz（9.78~17.80 GHz）。这一性能提升与复介电常数的提高与界面介电极化增强所带来的介电损耗强化密切相关。
Gu等
[64 ] 通过溶剂热法将直径10~20 nm的CuS纳米颗粒负载于Ti
3 C
2 T
ₓ Mexene表面，构建出层状异质结构CuS/Ti
3 C
2 T
x 复合材料。该材料以石蜡为基体复合后，在三维导电网络、界面极化、偶极极化及多重散射的共同作用下展现出优异的微波吸收性能。当填料含量为35 wt%时，在7.3 GHz处最小反射损耗为-45.3 dB；厚度仅2.0 mm时，有效吸收带宽可达5.2 GHz。
4.4.2 磁介质/CuS二元复合体系
将磁性组分与CuS复合，可引入磁损耗并进一步优化阻抗匹配。Dai等
[65 ] 将三维分级多孔CuS微粒与磁性NiCo
2 O
4 纳米球（粒径30~65 nm）分别以30 wt%与石蜡复合，采用模压工艺制得一种上层为CuS、下层为NiCo
2 O
4 的双层结构吸波体。该双层吸波体的反射损耗显著依赖于吸波填料的微观结构、厚度与空间排布方式。当两层厚度均为1 mm时，该吸波体在11 GHz处最小反射损耗可达-33 dB，充分体现了结构设计与组分协同对吸波性能的显著提升作用。
Gu 等
[66 ] 以硫酸铜、硫粉为原料，CTAB为表面活性剂，通过乙二醇中的溶剂热法将Fe
3 O
4 纳米颗粒负载于CuS微球表面，制备出类鸡米花形貌的CuS/Fe
3 O
4 复合材料。该材料中CuS微球由纳米片自组装形成褶皱状多级结构，Fe
3 O
4 纳米颗粒均匀分布其上。与纯Fe
3 O
4 和CuS相比，异质结构显著提升了吸波性能（
图14 ）。最优样品CSF‑160以40 wt%与石蜡复合后，在1.5 mm厚度下于14.00 GHz实现-61.32 dB的最小反射损耗，有效吸收带宽达4.15 GHz（12.72~16.87 GHz）。
4.4.3 金属硫化物/CuS二元复合体系
将ZnS等金属硫化物与CuS构建异质复合体系，可利用晶相差异与界面效应优化介电损耗与阻抗匹配，进一步拓展CuS基吸波材料的性能调控空间。Wang等
[67 ] 以硝酸铜、硝酸锌为原料，CTAB为表面活性剂，通过一步水热法制备出ZnS颗粒镶嵌于CuS微球的三维层级纳米复合材料（CZS，平均粒径3 μm），其中CuS为六方晶相，ZnS为四方晶相。研究表明，Zn
2+ /Cu
2+ 摩尔比对材料形貌与吸波性能具有显著影响，在摩尔比为0.3时（CZS0.3）性能最优（
图15 ）。该样品以20 wt%填充量与石蜡复合后，在3 mm厚度下于9.7 GHz处实现-22.6 dB的反射损耗，有效吸收带宽达2.2 GHz（9.2~11.4 GHz）。
Liu等
[68 ] 采用阳离子交换反应将硫化银（Ag
2 S）纳米颗粒负载于硫化铜（CuS）片层表面，制备出具有可调控异质界面的CuS/Ag
2 S复合材料。通过改变Ag
2 S负载量，Ag
2 S与CuS之间的异质界面可诱发强介电共振峰并优化阻抗匹配，从而显著提升电磁波吸收性能，并使CuS/Ag
2 S复合材料出现连续双吸收峰。在填料填充量为20 wt%、涂层厚度2.89 mm的条件下，优化后的CuS/Ag
2 S石蜡复合材料呈现出连续双吸收峰，其反射损耗分别达到-47.2和-20.6 dB。
CuS基二元复合材料通过与碳材料、磁介质等单一功能组分复合，借助三明治、异质层状等精准的结构设计，实现了导电损耗、界面极化损耗与多重散射等机制的协同增强，显著优化了材料的阻抗匹配与吸波性能，为硫化铜基复合体系的性能调控奠定了基础。但二元复合体系的损耗机制与功能集成仍存在局限，在此基础上引入更多功能组分构建多元复合体系，通过充分发挥组分协同机制是也吸波性能提升的又一重要途径。
4.5 CuS基多元复合材料
相较于二元复合体系，CuS基多元复合材料（
表3 ）通过多组分协同（如介电-介电、介电-磁、碳-磁-介电等）可构建多重损耗机制，进一步拓宽吸波频段、提升损耗强度。
碳材料，如石墨烯（GO）、碳纳米管（MWCNT）、多孔碳（PC），具有高导电、低密度、三维网络结构等特点，可与不同形貌的CuS（微花、纳米颗粒等）形成高效导电通路，结合CuS的形貌优势增强传导损耗与电磁波多重散射。Bose等
[69 ] 以氯化铜为铜源，以硫脲为硫源，采用水热法将CuS微花原位生长于片层结构的rGO表面制得rGO-CuS复合纳米材料，再通过熔融共混-热模压法将其与MWCNTs、PVDF复合成薄膜；其中MWCNTs含量为3 wt%、rGO@CuS为10 wt%，使用最优条件下杂化材料rGO-CuS（反应6 h），CuS微花的高比表面积与rGO的二维片状结构、MWCNTs的一维管状结构形成多级形貌协同，有效增强了界面极化与传导损耗，性能显著优于物理共混体系（
图16 ）。在最优配比下，1 mm厚度样品在12~18 GHz频段屏蔽效能达25 dB，吸收损耗占比86%，最小趋肤深度仅0.38 mm。
Sun等
[70 ] 采用简便的两步法合成了具有三明治结构的rGO/CuS/聚吡咯（PPy）纳米复合材料，当填料质量分数为10 wt%时，该rGO/CuS/PPy石蜡复合材料在有效吸收带宽和吸收强度上均表现出提升的电磁波吸收性能，最小反射损耗（RL）可达-49.11 dB，有效吸收带宽可达4.88 GHz。
纤维素纳米纤维（CNFs）可通过自身交织形成天然多孔网络结构，将CuS及碳材料均匀附着于CNFs纤维表面及孔隙中，可制备得到CuS基多孔复合材料。此类复合材料兼具轻量化与良好的结构韧性，能够充分发挥多孔结构与多组分协同优势，展现出优异的吸波屏蔽性能。Xu等
[71 ] 采用水热法制得由纤维素纳米纤维（CNF）、花状硫化铜和还原石墨烯构成的多孔复合材料（CNFs/RGO/CuS）。得益于CNFs、RGO及花状CuS的协同效应，该三维多孔结构具有良好的阻抗匹配和高衰减常数特征，表现出优异的微波吸收性能。在2.5 mm厚度时，11.52 GHz处最小反射损耗（
RL min ）达-49.71 dB，有效吸收带宽（EAB）为5.30 GHz（10.40~15.70 GHz）。
在CuS/碳基复合材料的基础上进一步引入磁性铁氧体，可同时赋予材料磁损耗特性，并有效优化其阻抗匹配性能。Liu等
[72 ] 先用水热法将氧化石墨烯（GO）磁化修饰以NiFe
2 O
4 纳米粒子（NiFe
2 O
4 /GO），再借助溶剂热法在其表面原位垂直外延生长CuS纳米片制得NiFe
2 O
4 /GO@CuS三元复合材料。通过调控溶剂热反应中CTAB用量，制备出CuS纳米片厚度及磁性石墨烯包覆程度不同的三维杂化纳米结构。将最优复合材料与石蜡按质量比1∶4复合，厚度为2.5 mm时，在11.4 GHz处最大反射损耗可达-54.5 dB，有效吸收带宽为4.5 GHz，吸波性能较GO和NiFe₂O₄/GO显著提升（
图17 ）。
采用分步溶剂热法，Wang等
[73 ] 在ZnFe₂O₄纳米粒子修饰的还原氧化石墨烯（ZnFe
2 O
4 @RGO）基底上，原位生长花状CuS微球，制得具分级结构的ZnFe
2 O
4 @RGO@CuS三元复合材料。其中，ZnFe
2 O
4 为直径约300 nm的微球，CuS则由纳米片自组装形成1~2 μm的花状微球，这一独特微观结构为吸波性能增效提供了重要基础。将复合材料与石蜡按1∶4质量比复合后开展吸波性能测试，ZnFe
2 O
4 @RGO在2.5 mm厚度下，13.5 GHz处最大反射损耗为-30.5 dB，有效吸收带宽达8.4 GHz（9.6~18 GHz）。引入CuS微球后，三元复合材料吸波性能显著改善，厚度减薄至2.2 mm时，14.6 GHz处最大反射损耗低至-55.4 dB，同时维持7.5 GHz（10.5~18 GHz）的宽频有效吸收。CuS的三维花状结构一方面可增加电磁波的多重反射与散射，加速电磁波能量耗散，另一方面可与ZnFe
2 O
4 、RGO形成协同效应，优化材料阻抗匹配及磁损耗、介电损耗能力，从而强化复合材料的电磁波衰减效果。
碳纳米管凭借高导电性与一维导电网络结构，常作为理想载体与磁性、介电组分构筑高效吸波体系。Wei等
[74 ] 采用分步溶剂热法，将粒径60~100 nm的磁性CoFe
2 O
4 微球与CuS纳米颗粒负载于多壁碳纳米管（MWCNT）外壁，构建出具有“管‑球”分级结构的CuS/CoFe
2 O
4 /MWCNT 纳米复合材料。其中，CoFe
2 O
4 以化学键合方式与MWCNT和CuS紧密结合，形成稳定的三维导电‑磁性网络。理论计算表明，CuS可有效降低体系的电子转移势垒，促进定向电荷输运通道的形成，进而调控复合材料的电磁参数，为优化阻抗匹配与强化多机制协同损耗提供关键作用。将复合材料与石蜡按质量比4∶6混合后进行吸波性能测试，最优样品（CuS-1.5CoFe
2 O
4 /MWCNTs）在1.77 mm匹配厚度下，最大有效吸收带宽可达5.26 GHz；当厚度提升至4.64 mm时，在17.52 GHz处最小反射损耗低至-58.74 dB，吸波性能显著优于CoFe
2 O
4 MWCNTs体系。
多孔炭（PC）具有低密度、高比表面积、丰富孔道结构、三维连通骨架及良好导电性，是一类性能优异的微波吸收介质，其多孔结构不仅能有效降低材料密度，还可延长电磁波传输路径，增强多重散射与能量耗散。基于此，Wu等
[75 ] 以硫化铜/稻壳基多孔炭（Cu
7.2 S
4 @RPC）为载体，通过调控铁源与硫源用量，制备得到FeS
2 ‑CuFeS
2 @RPC复合吸波材料。最优条件下制得FeS
2 ‑CuFeS
2 @RPC‑3，在1.7 mm匹配厚度下，在Ku波段15.11 GHz处的最低反射损耗-42.30 dB；厚度为1.9 mm时，最大有效吸收带宽可达5.78 GHz。
导电聚合物与核壳、分级等形貌设计可进一步增强界面极化、多重散射与结构稳定性，结合CuS的独特形貌实现超高吸收强度。Li等
[76 ] 采用“水热-溶剂热-原位聚合”三步法，构筑出CuS/Fe
3 O
4 @PPy核壳分级结构复合材料。该复合材料内核为直径2~4 μm、由超薄纳米片自组装而成的CuS微花（高比表面积、三维褶皱结构），中间层为粒径180~220 nm的空心Fe
3 O
4 纳米颗粒，最外层为连续致密的PPy包覆层。将该复合材料与石蜡按质量比3∶7均匀共混测试，多级核壳形貌与各组分协同，使材料在2.96 mm厚度下最小反射损耗高达-74.12 dB，1.68 mm厚度下仍保持4.6 GHz有效吸收带宽（13.4~18.0 GHz），实现强吸收、宽频化与薄型化的统一。各组分间的协同效应是吸波性能提升的关键，由纳米片自组装而成花状CuS微球提供连续导电骨架，附着于微球外的纳米级的Fe
3 O
4 空心球不仅引入磁损耗，其空腔结构还能使电磁波穿透并引发多重反射与折射；PPy包覆层既增强了复合材料的结构结合强度，又通过层间结构对微波进行散射与多重折射，从而高效耗散电磁能。
石墨相氮化碳（g-C
3 N
4 ）作为典型的介电吸波材料，具有独特的π-π共轭结构和丰富的极性基团，可通过极化损耗实现电磁波耗散。基于此，Zong等
[77 ] 通过高温煅烧、水热处理和共沉淀法制得一种花状硫化铜微球（CuS）和纳米氧化铁（Fe
3 O
4 ）附着于石墨相氮化碳（g-C₃N₄）的纳米复合材料（CuS/g-C
3 N
4 /Fe
3 O
4 ）。将该复合材料以50 wt%填充量与石蜡复合，2.5 mm厚度样片在13.7 GHz下的反射损耗达-41.2 dB，有效吸收带宽达8.6 GHz（9.4~18 GHz）。相较于单一花状CuS微球，异质结构g-C
3 N
4 和磁性Fe
3 O
4 纳米颗粒的引入，显著改善了复合材料的阻抗匹配和介电损耗，同时增加了磁损耗，大幅提升了复合材料的吸波性能（
图18 ）。
将磁性组分、导电聚合物与碳材料协同引入CuS基体系，构建多元化杂化纳米复合物及分级微观结构，可借助CuS的介电特性，实现介电损耗与磁损耗的协同增强，进一步优化吸波性能。Wang等
[78 ] 设计制备了CuS/RGO/PANI/Fe
3 O
4 四元复合材料，系统探究其分级纳米结构的调控作用。该材料以CuS为核心介电组分，依托RGO片层、PANI导电网络及Fe
3 O
4 磁性颗粒形成分级异质结构，有效抑制团聚并构建丰富异质界面。与二元、三元体系相比，该四元材料微波吸收性能显著提升，核心得益于CuS与其他组分的协同损耗、良好的阻抗匹配及分级结构的多重散射与界面极化增强；涂层厚度2.5 mm时，10.2 GHz处最大反射损耗达-60.2 dB，有效吸收带宽7.4 GHz（7.5~14.9 GHz）CuS基多元复合材料通过引入碳材料、磁性粒子、导电聚合物等多种功能组分，结合核壳、分级、多孔等精准的结构设计，构建了介电-磁、碳-磁-介电等多机制协同的损耗体系，不仅实现了吸波强度的显著提升与吸波频段的有效拓宽，还优化了材料的阻抗匹配特性，相较于二元体系展现出更优异的综合吸波性能。随着实际应用中对材料功能需求的多元化，将电磁吸波性能与导热、光热转换等其他功能集成，开发CuS基多功能复合材料，成为该领域的重要发展趋势。
4.6 CuS基多功能复合材料
随着电磁防护需求的多元化，兼具电磁吸波性能与其他功能，如导热、相变、红外隐身、抗菌、阻燃、光热转换等，CuS基多功能复合材料成为研究热点，有望应用于光热转换器件及电子设备热管理领域，在可穿戴设备设计中展现出应用前景。
Cheng等
[79 ] 以真空浸渍法将硬脂酸（SA）封装于多孔生物炭（BC）骨架制得储能基体（SA/BC）；随后用水热法在碳网（CM）上负载花状CuS和ZnO颗粒制得改性碳网（E-CM）；最后将E-CM热压于SA/BC的上下表面制得多层结构的多功能复合相变材料（E-SA/BC）。该复合材料不仅具有良好热性能、光热转化和可见光催化性能，还因CuS/ZnO的异质结构产生电场和生物碳的多孔结构具有良好的电磁屏蔽性能。当复合材料中硬脂酸的量为80%时，在8.2~12.4 GHz产生超过40 dB的总屏蔽效能。
Huang等
[80 ] 采用水热法、真空浸渍法和真空过滤法相结合的策略制得一种含有高导电的硫化铜和多孔碳的双层柔性相变复合膜（MLPC）。该复合膜一侧富含多孔碳，由负载了镍铝层状双氢氧化物（NiAl-LDH）的多孔碳（MPC@NiAl-LDH）、聚乙二醇（PEG）和纳米纤维素（CNF）构成，另一侧富CuS，由CuS和CNF构成。得益于复合膜中结构与组分的协同效应，所制备的复合膜兼具电磁屏蔽、阻燃、高导热与高效光热转换性能。当MPC@NiAl-LDH含量为15 wt%时，其相变焓、导热系数、电磁屏蔽效能及电导率分别达到146.8 J/g、1.07 W/（m·K）、38.8 dB和126.4 S/m。
CuS基多功能复合材料通过精准的多层/双侧结构设计与多组分协同调控，成功实现了电磁屏蔽与相变储能、光热转换、阻燃导热等功能的高效集成，可更好地适配电子设备热管理、可穿戴设备等多元化应用场景的需求。
5 结论与展望
综上所述，硫化铜（CuS）作为一类典型P型半导体，凭借简便的合成工艺、独特的微观形貌结构，以及优异的光电与吸波性能，在商业航空、隐身等目标应用领域展现出极强的应用潜力。得益于良好的趋肤深度，加之可通过介电加热与极化损耗双重机制实现高效微波衰减，该硫化铜纳米复合材料有望替代传统导电或磁性纳米颗粒，为高性能电磁功能材料的设计与制备提供全新技术路径与选择。
目前，已开发出多种用于制备不同物相组成与形貌的CuS纯相及复合纳米材料的方法。研究人员将其作为功能组分，成功构筑了核壳结构复合材料、聚合物复合膜、纤维基织物等多样化硫化铜基复合材料体系，并深入开展了其吸波/屏蔽性能研究，取得显著进展，有效地拓展了CuS基纳料材料在轻量化、柔性化、多功能化吸波型电磁屏蔽复合材料领域的应用。
尽管研究已取得诸多突破，但仍存在显著挑战：（1）规模化制备技术不成熟，现有精准调控形貌的方法多局限于实验室小批量合成，绿色化、低成本量产工艺匮乏；（2）长期服役可靠性研究欠缺，如材料在潮湿、高温或紫外辐射等复杂使用环境下的电磁屏蔽性能可靠性，特别是高稳定性的多目标兼顾难题尚未攻克；（3）实际应用适配性有待提升，多功能复合材料的成本较高，与实际场景的集成度需进一步强化，此外低频段（<6 GHz）和高频毫米波（>18 GHz）的性能相关研究还不多，难以满足5G及后续通信技术的高频防护需求。
硫化铜基电磁吸波/屏蔽材料的研究可从以下3个方面深入探索：（1）绿色合成策略：开发无模板、低能耗的绿色规模化合成技术，实现形貌精准调控与量产兼顾；（2）理论模拟与优化：结合第一性原理计算和机器学习，预测最优材料组成与结构，强化多组分协同设计，以突破核心性能协同优化瓶颈；（3）多功能集成：在保证电磁吸波/屏蔽性能使用环境稳定性的同时，赋予材料导热、阻燃或柔性特性，以满足电子器件对多功能材料的需求。
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