本发明公开了一种膨胀石墨复合材料吸波涂层的制备方法，包括以下步骤：S1、将钴盐、镍盐溶于溶剂中，搅拌后加入偶联剂，得到第一混合液；S2、将膨胀石墨溶液与第一混合液混合，真空抽滤，得到第二混合液；S3、在第二混合液中加入丁胺，得到第三混合液；S4、将第三混合液烘干，得到第一混合粉末；S5、将第一混合粉末进行热处理，得到第二混合粉末；S6、将第二混合粉末与碳化硅粉末混合后，加入溶剂与粘合剂，搅拌混合后得到第四混合液；S7、将第四混合液进行造粒，得到第三混合粉末；S8、将复合粉末进行等离子喷涂，得到吸波涂层。本发明使得金属颗粒和膨胀石墨烯可以在分子水平上交替混合和堆积、均匀分散，制备得到吸波性能更优的吸波涂层。