氮化硼纳米管具有许多优异的性能,例如卓越的热传导性、极好的化学稳定性、电绝缘性能和优良的机械性能等,使其在导热封装材料、紫外发射器和储能器件等领域具有潜在的应用前景,引起人们越来越多的关注。然而,关于氮化硼纳米管制备中的一些根本性的科学问题亟待解决,尤其是生长机制问题。本文主要着手于从氮化硼纳米管的结构、性能和制备方法等方面进行文献综述,着重于采用化学气相沉积的方法来制备氮化硼纳米管,并对氮化硼纳米管的生长机理进行了研究探索,并进一步制备出大产量的粉体氮化硼纳米管,使其具有更广的商业应用。主要结果如下:1.基于对CVD方法制备氮化硼纳米管的了解,我们提出一种低压辅助,在双温区温控炉中制备的方法,其双温区分别用于前驱体反应和氮化硼纳米管的生长。可获得长度在100μm,直径在10 nm左右的高品质氮化硼纳米管。除此之外,所制得的氮化硼纳米管具有6.12 eV的禁带宽度,其数值可与单晶六方氮化硼相媲美。同时,其分别在345 nm的波长处具有较强和237 nm波长处较弱的UV发射谱带,这些光学性能使其在纳米尺寸的深紫外器件领域具有潜在的应用前景。最重要的是,氮化硼纳米管的催化剂被证明是前驱体反应生成的Fe-Mg-O化合物,这就验证了氮化硼纳米管的生长机制是催化生长机理。2.氮化硼是由硼和氮元素交替组成的六方晶型结构。基于对B和N溶解相图的分析和氮化硼纳米管的催化生长机理研究结果,我们首次提出合成双金属催化剂来增加氮化硼的溶解度的方法,进而提高氮化硼纳米管的生长效率。其中,通过反胶束法,我们成功制备出Ni、Mo、Y、Ni-Mo和Ni-Y纳米粒子,并用Ni-Mo和Ni-Y双金属为催化剂成功制备出大量的氮化硼纳米管。这种方法提供了一条通过对催化剂的设计来提高了氮化硼纳米管的制备效率的有效方案。3.通过对催化剂的探索,我们选取了Li₃N作为有效的催化剂来制备粉体的氮化硼纳米管。Li₃N不仅提供了氮源,同时也作为催化剂来合成氮化硼纳米管,其产率可达96%。产物中有大片层的氮化硼纳米片的生成,也正是由于纳米片的生成,使其有利于构成三维导热网络体系应用于导热复合材料中,来大大提高复合膜的导热率。氮化硼含量添加到1 wt%时,在不影响TPU膜透光性的条件下,其面内热扩散系数可达到7.31 mm²/s,比纯的TPU提高了400%。