序

天文学家尼古拉·卡尔达肖夫提出可以用能量级将文明分成三个量级，Ⅰ型文明使用在它的故乡行星所有可用的能量，Ⅱ型文明利用它的行星所围绕的恒星所有的能量，Ⅲ型星系文明能够利用所有可用的能量在一个单一的星系级别，约为4×1037W。这个分类法经常被科幻作家和预言家用作理论基础。由此可以推知：在未来很长时间内，随着科技水平的提高，人类利用和消耗的能量会越来越多，增速也会越来越快。相应产生的废热和热管理的压力会越来越大。人类目前的卡尔达肖夫指数大约为0.7～0.8，1013W 量级，距离Ⅰ型文明大约差103倍，因此我们有理由相信热管理学科和热管理材料会受到越来越多的持续关注。

热管理是个多学科交叉的领域，在材料科学内部，热管理材料也包含导热材料、绝热材料、相变材料及热电材料等制冷材料等。这些材料的强度、模量、电导率等非热参数也和热导率、相变热、热膨胀等热参数在高功率电子器件、高能量装置和高热流密度航天飞行器等应用领域中有非常重要的影响。因此热管理材料的研究与开发是一个系统工程，其复杂性可见一斑。

炭材料具有优异的导电性、导热性、化学稳定性以及多样的形态，在热管理中有非常广泛的应用，会以若干不同形态分别担任发热、散热和隔热的材料。因此准确地调控炭材料的结构和形态，在材料制备时追求极致是热管理炭材料研究的固有特点。

近年来，在学术界和产业界的共同努力下，对炭纤维、石墨烯和碳纳米管等材料的微纳米加工技术有了蓬勃的发展和长足的进步，其中中国学者贡献卓著。……