本发明属于吸波材料技术领域，具体涉及一种三维多孔结构三元碳泡沫基复合材料及其制备方法。该材料以氯化镍(硝酸镍、硫酸镍)、氯化钴(硝酸钴、硫酸钴)为金属盐，三聚氰胺泡沫作为基体材料，氧化石墨烯作为增强材料，甲醇作为溶剂，采用水热合成法以及热处理工艺，制备了具有三维多孔结构的镍钴双金属纳米片阵列、还原氧化石墨烯和三聚氰胺衍生碳泡沫复合材料。该制备方法操作简单、易于调控、原料来源广泛，所制备的复合材料具有填充比低、匹配厚度薄、吸收强度大、吸收频带宽、吸波性能易调控等特点，能够实现其对微波的高效吸收。