前言

智能材料是一种可以感知外部环境变化，通过判断、分析、处理并实现智能响应、性能自动调节的新型功能材料，是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料。20世纪90年代，中国逐步开展智能材料的研究，并将其列入国家中长期发展的重要规划日程。目前，智能材料的研究已经实现了力学、光学、电学等性能调控，并在热性能宏观调控方面取得了初步进展。智能材料的发展高度支撑了未来高新技术的发展，使得传统意义下的功能材料和结构材料之间的界限逐渐消失，最终实现材料结构的功能化和材料功能的多样化。

智能导热材料为导热材料的一个重要分支。它是一种以热量快速疏导为目的，通过智能热控技术，利用其热导率可智能调控的特点实现对被控对象与外界从隔热到良好导热的自主调控的新型功能材料，属于材料、化学、物理等多学科交叉的一项基础研究。智能导热材料具有响应速度快、精确调节系统温度和显著降低资源消耗的特点，在民用电子、航空航天等领域有着广阔的应用前景。同时，随着近年来空间技术、人工智能、航空航天等领域的快速发展，对于温度敏感、发热量较大且环境温度复杂的设备，如通信终端、蓄电池、芯片电子等，亟需发展能够即时感知外界环境、自主热流调节的新型智能导热材料。然而，受热导率低、回弹性差、附着力弱等综合因素的影响，材料的智能感知调节能力相对较差，因此，材料暂时未能全面满足多种复杂环境的应用需求。基于此，当今国内外学者对智能导热材料的机理、控制、应用范围开展了较多研究。研究主要包括微纳材料结构设计、导热纳米粒子的定向控制、高导热智能材料设计、高新热管理应用技术、芯片智能导热材料设计及应用等，为智能导热材料的突破和发展奠定了基础。

天津大学功能有机碳复合材料研究团队围绕碳纳米材料和功能高分子的制备、结构调控、多尺度复合及力学和导热性能开展研究，团队10多年来活跃在智能导热复合材料的前沿创新领域，掌握了导热结构设计、碳纳米材料的可控制备、界面结构修饰及多尺度可控复合等多项关键技术。此外，为了使本书的内容更加丰富，书中还加入了其他学者的优秀研究成果。

本书主要由天津大学功能有机碳复合材料研究团队的师生完成撰写工作。封伟教授负责本书全部章节的设计与编撰，俞慧涛、安东、秦盟盟、陈灿、张飞、张恒、何青霞、王令航、姜祝成、王硕等师生参与了部分章节的撰写与校对。本书的研究得到了国家自然科学基金重点项目（Ｎｏ．５２１３０３０３）和国家重点研发项目（Ｎｏ．２０２２ＹＦＢ３８０５７００）的支持。

由于智能导热材料的研究成果较为丰富，限于本书的篇幅，研究内容不可能面面俱到，因此很多优秀成果未被收录进去。

同时，由于作者的水平有限，书中难免存在疏漏和不妥之处，

恳请广大读者批评指正。希望通过此书，可以激发大家对导热材料研究的热情，给智能导热材料研究者一些帮助，我们将倍感欣慰。

本书彩图可扫二维码观看。

封伟

2023年2月于天津大学