能源短缺已成为当代世界面临最严重的能源问题之一,只有当人类树立正确的节能理念和采取有效的措施,才能提高能源的利用效率并造福于子孙后代。保温材料的研究使得节能环保低碳产业的发展更上一层楼。碳纳米管海绵（Carbon Nanotube sponges）作为现代新型保温材料,以其良好的热稳定性、力学性能、电学性能和亲油疏水等特性可广泛地应用在建筑、航天航空、海洋、服饰材料等领域,因此碳纳米管海绵的导热性能研究对指导现实工作具有重要意义。基于这样的背景,本课题提出了宽温域下碳纳米管海绵导热性能实验研究,采用瞬态电热技术（TET）和稳态电热技术（SET）探究碳纳米管海绵在10-297K宽温域区间内的导热性能变化规律,为碳纳米管海绵及其复合材料应用的理论指导添砖加瓦,尤其是在对外太空和未知深海等低温环境下探索工作的应用提供更全面的理论支持。首先对碳纳米管海绵进行室温下热扩散系数的测量,借助Schuetz等人的一种多孔介质导热模型得到样品骨架导热系数约为45-51 W/（m·K）,而真实导热系数达到了0.15 W/（m·K）。从微尺度传热的角度来解释说明了碳纳米管海绵热输运机理,并通过SEM表征图证实了碳纳米管海绵结构缺陷会带来样品表面声子散落和接触电阻增大的影响,从而导致了碳纳米管海绵的低导热性能。利用Janis CCS-450低温系统实现了对碳纳米管海绵宽温域（10-297 K）下热扩散系数和导热率的测量。材料热扩散系数随温度降低呈现上升的趋势,增长率达到了24.5%,并在65 K以下基本保持不变,这主要是因为声子散射的U过程会随温度降低而减小直至几乎完全消失,而边界散射和缺陷散射在低温下基本与温度无关。在材料声子散射和比热变化的共同作用下使得碳纳米管海绵的导热率随温度降低而线性减小,降低了40.4%左右。经过分析,造成碳纳米管海绵导热系数线性下降的原因主要是:随着温度的降低,碳纳米管海绵晶格弹性振动减弱,导热声子数量减少;热应力会加剧碳纳米管纳米纤维的接触,增大了接触电阻,其结构无序性程度的恶化;碳纳米管海绵内部结构可能存在一定比例的非晶态。通过拟合碳纳米管海绵热传导过程中缺陷引起的声子散射效应曲线,计算出碳纳米管海绵骨架的德拜温度为538.7 K;由缺陷声子散射引起的声子平均自由程为6.2 nm,即晶格尺寸。碳纳米管海绵骨架残余阻温系数为52702.6 s/m2,占总系数的80%,是高结晶石墨材料的470-1226倍,比碳纳米线圈材料低一个数量级,这也说明了材料内部高缺陷水平的原因:碳纳米管海绵高孔隙率和晶界等大尺度缺陷;材料内部存在一定比例的非晶态结构;材料在制备过程中可能因多余化学元素的残留形成了组分缺陷。