TWI817663B - 包含氮化硼奈米管結構的組成物和聚集體及製造其的方法 - Google Patents
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Abstract
本發明揭露了一種包含外延h-BN/BNNT結構的組成物（或者聚集體），其包含六方晶氮化硼結構，該六方晶氮化硼結構係相對於氮化硼奈米管結構外延。同樣地，揭露了一種包含獨立氮化硼奈米管的組成物（或者聚集體），其中在組成物中的獨立六方晶氮化硼以及殘留的硼的總質量百分比不超過35 %。同樣地，揭露了一種組成物（或者聚集體），其中不超過1 %的獨立氮化硼奈米管和氮化硼奈米管結構具有迪克希杯狀的缺陷或者竹節狀的缺陷。同樣地，揭露了一種組成物，其中至少50 %的獨立氮化硼奈米管和氮化硼奈米管結構為單壁的。同樣地，揭露了一種製造包含外延h-BN/BNNT結構的組成物的方法。
Description
本發明的申請標的係關於新穎以及預料之外的材料，該等材料的每一個包含了原子的排列，其包括了與理想化的氮化硼奈米管相對應（至少在特定程度上）的原子的排列的第一區域，該原子的排列也包括了至少第二區域（其不同於該第一區域），如此新穎並且預料之外的材料具有獨特的性質組合。
因此，在本發明的申請標的的一個態樣中，本發明申請標的提供新穎並且預料之外的材料，其具有獨特的性質組合。
本發明的申請標的也提供了新穎的組成物以及聚集體，其包含這樣的新穎並且預料之外的材料。
本發明的申請標的亦提供了新穎的組成物以及聚集體，其包含了氮化硼奈米管，並且其具有新穎特徵。
除此之外，本發明的申請標的提供了製造新穎並且預料之外的材料、組成物以及聚集體的新穎方法。
氮化硼奈米管為奈米級的中空管，一般其直徑係介於2奈米至20奈米的範圍，並且一般其長度係介於數十奈米至數十微米的範圍。表述「氮化硼奈米管（boron nitride nanotube）」（或者「氮化硼奈米管群（boron nitride nanotubes）」）包含由一般為管狀的單層（亦即單壁氮化硼奈米管）所組成的結構，以及包含由一般各自為管狀以及同軸狀的多層所組成的結構（亦即多壁氮化硼奈米管）。
假定的理想化氮化硼奈米管結構係由一或多層（亦即壁）所組成，每層係由硼原子以及氮原子大致管狀的排列所組成，硼原子以及氮原子係以重複的六邊形作排列，其中硼原子以及氮原子交替排列。如本領域的技術人員所熟知的，理想化的氮化硼奈米管可以被看成取得硼原子以及氮原子的一層（或者多層）所產生的結構，其中硼原子以及氮原子在重複的六邊形中交替排列並將該層（或者該等層）捲曲使得該層（或者各別層）的兩側沿著接縫相遇並連接，其中該接縫與交替的硼/氮重複六邊形圖案配合以使得能以連續交替六邊形圖案提供一個硼原子以及氮原子的壁（或者相對於層的數量的多個壁）的中空的圓柱陣列（亦即無法辨別出接縫）。
一般會就氮化硼奈米管與碳奈米管兩者之間各自的化學結構以及性質來作比較。縱使吾人已經注意到兩者之間存在相似性（例如，優異的機械強度等等），然而兩者之間同樣存在許多差異，當中包含了（在許多其他差異之中）氮化硼奈米管為電絕緣的（而碳奈米管為導電的），並且氮化硼奈米管對更高的溫度是穩定的。
氮化硼奈米管具有許多顯著並且有利的性質，
特別是包括強度-質量比（高強度/低密度）、韌性、鋼鍍、導熱性、阻燃性、耐腐蝕性、中子輻射吸收/保護、耐摩擦和耐磨損性、抗氧化性、疏水性、儲氫能力、奈米顆粒載體效力，以及其他性質。
已知存在許多具有缺陷的氮化硼奈米管的形式，這些形式為本領域的技術人員所熟知的，例如迪克希杯狀的缺陷（dixie cup defect）以及竹節狀的缺陷（bamboo defect）等。
如上面所描述的，本發明的申請標的在一態樣中提供了新穎並且預料之外的材料（如本文所定義的外延h-BN/BNNT結構），該等材料的每一個包含了原子的排列，其包括了與理想化的氮化硼奈米管相對應（至少在特定程度上）的原子的排列的第一區域，該原子的排列也包括了至少第二區域（其不同於該第一區域），如此新穎並且預料之外的材料具有獨特的性質組合。
根據本發明的申請標的的第一個態樣，其提供了一種包含至少第一外延h-BN/BNNT結構（如本文所定義）的組成物，該第一外延h-BN/BNNT結構包含至少第一氮化硼奈米管結構（也如本文所定義）以及至少第一六方晶氮化硼結構（也如本文所定義），該第一六方晶氮化硼結構相對於該第一氮化硼奈米管結構（也如本文所定義）外延。
根據本發明的申請標的的第二個態樣，其提供了一種包含單片結構的聚集體，該單片結構包含至少第一外延h-BN/BNNT結構（如本文所定義），該第一外延h-BN/BNNT結構包含至少第一氮化硼奈米管結構（也如本文所定義）以及至少第一六方晶氮化硼結構（也如本文所定義），該第一六方晶氮化硼結構相對於該氮化硼奈米管結構（也如本文所定義）外延，該單片結構具有至少100奈米的第一維度以及至少100奈米的第二維度，該第二維度係垂直於該第一維度。
本發明的申請標的也提供了其他新穎的組成物以及聚集體，其包含如本文所定義的外延h-BN/BNNT結構。
本發明的申請標的所提供的新穎並且預料之外的外延h-BN/BNNT結構（如本文所定義），表現出了改進的性能，例如對基質材料的優異黏附性（例如對於由基質材料移除時增強的物理/機械抵抗力）；為金屬結晶提供了良好的奈米成核位置（例如，在鑄造一或多種金屬的情況中，例如鋁、鎂、鈦，其熔點係低於氮化硼奈米管結構降解的溫度）；並且甚至在經受極高溫度後仍能提供有利的性質。
本發明的申請標的也提供了新穎的組成物以及聚集體，其包含獨立氮化硼奈米管（如本文所定義），並且其具有新穎特徵。
本發明的申請標的也與高純度組成物以及聚集體有關，其包含氮化硼奈米管結構及/或獨立氮化硼奈米管，例如包含氮化硼奈米管結構及/或獨立氮化硼奈米管的組成物或者聚集體，並且其中殘留的硼以及獨立六方晶氮化硼（如本文所定義）的組合量被限制為低於（或者不超過）某特定質量百分比。
根據本發明的申請標的的第三個態樣，其提供了包含複數個獨立氮化硼奈米管（如本文所定義）的組成物，其中在該組成物中任何獨立六方晶氮化硼（也如本文所定義）的總質量［1］以及在該組成物中任何殘留的硼（也如本文所定義）的總質量［2］的總和佔有不超過該組成物的質量的35 %。
根據本發明的申請標的的第四個態樣，其提供了一種包含單片結構的聚集體，該單片結構包含了複數個獨立氮化硼奈米管（如本文所定義），該單片結構具有至少100奈米的第一維度以及至少100奈米的第二維度，該第二維度係垂直於該第一維度，在該單片結構中的獨立六方晶氮化硼（也如本文所定義）的總質量［1］以及在該單片結構中任何殘留的硼（也如本文所定義）的總質量［2］的總和佔有不超過該單片結構的質量的35 %。
本發明的申請標的也與高質量組成物以及聚集體有關，其包含氮化硼奈米管結構及/或獨立氮化硼奈米管，例如包含氮化硼奈米管結構及/或獨立氮化硼奈米管的組成物以及聚集體，並且其中具有迪克希杯狀的缺陷（如下文所定義）的氮化硼奈米管結構及/或獨立氮化硼奈米管以及具有竹節狀的缺陷（如下文所定義）的氮化硼奈米管結構及/或獨立氮化硼奈米管的組合量被限制為低於（或者不超過）某特定百分比。
根據本發明的申請標的的第五個態樣，其提供了一種包含至少10個具有長度至少為50奈米的獨立氮化硼奈米管（如本文所定義）的組成物，其中：在在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構（也如本文所定義）［2］的總和之中，該總和不超過1 %具有選自迪克希杯狀的缺陷（也如本文所定義）以及竹節狀的缺陷（也如本文所定義）之中的至少一種缺陷。
根據本發明的申請標的的第六個態樣，其提供了一種包含單片結構的聚集體，該單片結構包含複數個獨立氮化硼奈米管（如本文所定義），該單片結構具有至少100奈米的第一維度以及至少100奈米的第二維度，該第二維度係垂直於該第一維度，其中：在在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該單片結構中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構（也如本文所定義）［2］的總和之中，該總和不超過1 %具有選自迪克希杯狀的缺陷（也如本文所定義）以及竹節狀的缺陷（也如本文所定義）之中的至少一種缺陷。
本發明的申請標的同樣與一種具有氮化硼奈米管結構及/或獨立氮化硼奈米管的組成物以及聚集體有關，其中相對於多壁氮化硼奈米管結構及/或獨立氮化硼奈米管的數量來說，單壁氮化硼奈米管結構及/或獨立氮化硼奈米管的數量係高於（或者至少為）某特定質量百分比。
根據本發明的申請標的的第七個態樣，其提供了一種包含至少10個獨立氮化硼奈米管（如本文所定義）的組成物，其中：在在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構（也如本文所定義）［2］的總和之中，該總和的至少50 %的每一個為單壁的（也如本文所定義）。
根據本發明的申請標的的第八個態樣，其提供了一種包含單片結構的聚集體，該單片結構包含至少一個獨立氮化硼奈米管（如本文所定義），該單片結構具有至少100奈米的第一維度以及至少100奈米的第二維度，該第二維度係垂直於該第一維度，其中：在在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該單片結構中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構（也如本文所定義）［2］的總和之中，該總和的至少50 %的每一個為單壁的（也如本文所定義）。
本發明的申請標的同樣提供了製造新穎並且預料之外的材料、組成物以及聚集體的新穎方法。
根據本發明的申請標的的第九個態樣，其提供了一種製造組成物的方法，包含：提供氮氣以及氫氣的混合物至腔室的第一區域；轉化至少一部分的該氮氣以及氫氣的混合物為電漿；提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域，藉此該至少一種含硼材料以及氮氣的混合物與該電漿接觸以形成反應混合物；以及轉化至少一部分的該混合物為外延h-BN/BNNT結構。
參考附圖和以下詳細描述的本發明的申請標的，吾人可以更全面地理解本發明的申請標的。
除非特別定義，否則本文中所有使用的術語（包含技術術語以及科學術語）具有與本發明的申請標的所屬技術領域中具有通常知識者通常理解的意義相同的意義。吾人將進一步理解的是，如同在常用字典中定義的那些術語，應被解釋為具有與其在相關領域以及和本揭露的上下文中一致的意義；除非在本文中明確定義，否則不會以理想化或者過於正式的方式來解釋該等術語。
雖然在本文中「第一（first）」、「第二（second）」等術語係用以指的是各種結構、外延h-BN/BNNT結構、氮化硼奈米管結構、六方晶氮化硼結構、構件、百分比、百分比的範圍、維度、區域以及連接區段，然而該等結構、外延h-BN/BNNT結構、氮化硼奈米管結構、六方晶氮化硼結構、構件、百分比、百分比的範圍、維度、區域以及連接區段並不受這些數字術語的限制。這些數字術語僅用以單獨識別每一個結構、外延h-BN/BNNT結構、氮化硼奈米管結構、六方晶氮化硼結構、構件、百分比、百分比的範圍、維度、區域以及連接區段；及/或區分一結構、氮化硼奈米管結構、六方晶氮化硼結構、構件、百分比、百分比的範圍、維度、區域以及連接區段與另一結構、氮化硼奈米管結構、六方晶氮化硼結構、構件、百分比、百分比的範圍、維度、區域以及連接區段。
在本說明書中的許多地方所使用的表述「每一個（each；或者「每」、「各自」）」以與複數個項目中（或者「至少一個項目（at least one）」中等）的一個特徵或者多個特徵相關聯，以指示
每一個指定項目（或者個別項目）中的特徵（一或多個）係存在的，而與由複數個項目以某種方式提供並且並不一定由個別項目提供的特徵相反，或者與作為相對於複數個項目的平均特徵的特徵相反。如此表述「每一個（各自）」的用法，採用了各種形式，例如：「該等材料的每一個包含了原子的排列…」、「一般各自為管狀或者同軸狀的多層」、「一或多層（亦即壁）所組成，每層係由硼原子以及氮原子大致管狀的排列所組成」、「該總和的至少50 %的每一個為單壁的」、「該至少一個六方晶氮化硼結構的每一個相對於該氮化硼奈米管結構外延」、「每一個外延h-BN/BNNT結構包含氮化硼奈米管結構以及至少一個六方晶氮化硼結構」、「該等六方晶氮化硼結構各自相對於該氮化硼奈米管結構外延」、「包含…的結構（或者包含…的每一個複數個結構）」、「對於該氮化硼奈米管結構的最外壁中的至少10 %的原子的每一個，存在相對於該氮化硼奈米管結構外延的六方晶氮化硼結構［1］的原子，並且這樣的原子係在10奈米的範圍內［2］」、「在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該一定量的獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該一定量的氮化硼奈米管結構［2］的該總合的至少10 %的一定量的氮化硼奈米管結構的每一個」、「該氮化硼奈米管結構具有長度至少為50奈米，並且總共至少10 %的該氮化硼奈米管結構的最外壁被六方晶氮化硼結構所覆蓋，該等六方晶氮化硼結構各自相對於該氮化硼奈米管結構外延」以及「該總和的…至少一些的每一個…」。
如上面所描述的，根據本發明的申請標的的第一個態樣，其提供了一種包含至少第一外延h-BN/BNNT結構的組成物，該第一外延h-BN/BNNT結構包含至少第一氮化硼奈米管結構以及至少第一六方晶氮化硼結構，該第一六方晶氮化硼結構相對於該第一氮化硼奈米管結構外延。
如本文中所使用的表述「外延h-BN/BNNT結構（epitaxial h-BN/BNNT structure）」，指的是由本發明的申請標的所提供的新穎並且預料之外的結構，也就是說，包含氮化硼奈米管結構（如下文所定義）以及至少一個六方晶氮化硼結構的結構，其中該至少一個六方晶氮化硼結構的每一個相對於該氮化硼奈米管結構外延。因此，每一個外延h-BN/BNNT結構包含氮化硼奈米管結構以及至少一個六方晶氮化硼結構。
如同本領域的技術人員所熟知的，表述「外延（epitaxial）」廣泛使用於晶體成核以及晶體成長。
晶體係以如下定義：原子、分子或者離子以有序重複圖案「晶格」作排列，並在所有三個空間維度上延伸。晶體成長為隨著越來越多的原子、分子或者離子加入晶格中的有序位置而使預先存在晶體變大的過程。在晶體成長的過程中，原子、分子或者離子必須落入正確的晶格位置以使晶體有序地成長。當原子、分子或者離子落入與理想化晶格不同的位置時，會形成缺陷。晶格中的原子、分子或者離子一般保持在適當的位置，亦即其無法輕易地由其位置移動，因此一旦分子或者原子落入成長的晶格中的位置，晶體成長通常為不可逆的，其為固定了的。
吾人一般理解結晶係由兩個過程所組成，也就是說，一個過程為晶體成核，另一個過程為晶體成長。晶體成核為形成新的晶體（亦即沒有預先存在的晶體）；晶體成長為將原子、分子或者離子加入至現有的晶體，亦即已經成核的晶體（並可以選擇地成長，亦即加入已經成核的晶體係稱為晶體成長，並且加入到已經成核的晶體並已經成長到某種程度同樣稱為晶體成長）。
外延指的是將具有一特定取向的晶體在另一晶體上成核，其中該取向係由下方的晶體所決定。本文中敘述的第一結構（亦即六方晶氮化硼結構）相對於第二結構（亦即氮化硼奈米結構）外延，意指在該第二結構中的原子［1］以及在該第一結構中最靠近該第二結構的原子［2］係以對應於該第二結構的理想結構中的原子相對於彼此排列的方式而相對於彼此排列，亦即其係以由該第二結構在該第一結構上成核並使該第二結構在有核的該第二結構上成長（或者將由此產生）的方式排列。
因此，在本文中使用的表述「六方晶氮化硼結構相對於該氮化硼奈米管結構外延」（以及類似表述「六方晶氮化硼結構群相對於該第一氮化硼奈米管結構外延」、「該至少一個六方晶氮化硼結構的每一個相對於該氮化硼奈米管結構外延」、「相對於該氮化硼奈米管結構外延的六方晶氮化硼」，等等），意指對於在該六方晶氮化硼結構中的原子［1］以及在該氮化硼奈米管結構中最靠近該該六方晶氮化硼結構的原子［2］，這樣的六方晶氮化硼結構的每一個係以在理想的六方晶氮化硼結構（如下方所討論）中的原子相對於彼此排列的方式而彼此排列，亦即其係以由六方晶氮化硼結構在氮化硼奈米管結構上成核並使該六方晶氮化硼結構在有核的該六方晶氮化硼結構上成長（或者將由此產生）的方式排列。
六方晶氮化硼的特徵為由硼以及氮原子製成的二維蜂巢式晶格的堆疊，其係以高極性的硼-氮鍵牢固地結合。六方晶氮化硼的層一般係以AA’堆疊模式堆疊，亦即在一層中帶有部分正電荷的硼原子位於相鄰層上的帶相反電荷的氮原子上。
在本文中使用的表述「氮化硼奈米管結構（boron nitide nanotube structure）」，指的是外延h-BN/BNNT結構的一部分，其中硼原子以及氮原子係以相對於與理想化的氮化硼奈米管（如上文描述所討論）具有相同長度、直徑以及壁數來排列原子（其具有10 %或者更低的缺陷比例）。
在本文中使用的表述「缺陷比例（defect ratio）」，指的是結構中的原子相對於理想化結構錯位的百分比，亦即本文中使用的表述「相對於與理想化的氮化硼奈米管…來排列原子（其具有10 %或者更低的缺陷比例）」包含與理想化的氮化硼奈米管（具有相同長度、直徑以及壁數）的偏差比例不超過10 %的結構，這些偏差係以如下來量化：根據在實際氮化硼奈米管結構中的原子數（這些原子位於與理想氮化硼奈米管中各自位置不對應的位置）除以理想化的氮化硼奈米管中的原子的位置總數（或者以100 %減去在實際氮化硼奈米管結構中的原子數除以理想化的氮化硼中的位置總數的百分比，其中這些原子位於與理想化的氮化硼奈米管中各自位置對應的位置）。單個偏差為理想化的氮化硼奈米管中的單一原子被不同原子取代，或者發生了單個偏移。舉例來說，在比較實際氮化硼奈米管結構中的原子排列與理想化的氮化硼奈米管中的原子排列時，單組偏差可以包含圍繞實際氮化硼奈米管結構延伸的原子序列（一個原子寬），其中以原子序列的各個相對側上的原子（並且不包括原子序列）與理想的氮化硼奈米管中的原子排列進行比較。
如上面所描述的，假定的理想化氮化硼奈米管結構係由一或多層（亦即壁）所組成，每層係由硼原子以及氮原子大致管狀的排列所組成，硼原子以及氮原子係以重複的六邊形作排列，其中硼原子以及氮原子交替排列。
在本文中使用的表述「六方晶氮化硼結構（hexagonal boron nitride structure）」，指的是外延h-BN/BNNT結構的一部分，其中硼原子以及氮原子係以相對於與理想化的六方晶氮化硼結構（如下文描述所討論）具有相同形狀以及層數來排列原子（其具有10 %或者更低的缺陷比例）。
如上面所描述的，在本文中所使用的表述「缺陷比例（defect ratio）」，指的是結構中的原子相對於理想化結構錯位的百分比。亦即在這種情況中，在表述「相對於與理想化的六方晶氮化硼結構（如下文描述所討論）具有相同形狀以及層數來排列原子（其具有10 %或者更低的缺陷比例）」中，10 %或者更低的缺陷比例包含與理想化的六方晶氮化硼結構具有相同形狀以及層數的偏差比例不超過10 %的結構，這些偏差係以如下來量化：根據在原子的實際排列的原子數（這些原子位於與理想化的六方晶氮化硼結構中各自位置不對應的位置）除以理想化的六方晶氮化硼結構中的原子的位置總數，並以百分比表示（或者以100 %減去在原子的實際排列的原子數除以理想化的六方晶氮化硼結構中的位置總數的百分比，其中這些原子位於與理想化的六方晶氮化硼結構中各自位置對應的位置）。單個偏差為理想化的六方晶氮化硼結構中的單一原子被不同原子取代，或者發生了單個偏移。舉例來說，在比較實際材料中的原子排列與理想化的六方晶氮化硼結構中的原子排列時，單組偏差可以包含圍繞實際材料延伸的原子序列（一個原子寬），其中以原子序列的各個相對側上的原子（並且不包括原子序列）與理想的六方晶氮化硼結構中的原子排列進行比較。
在本文中使用的表述「理想的六方晶氮化硼結構（idealized hexagonal boron nitride structure）」，指的是由一或多層所組成的假定的理想化的氮化硼結構，每層係由硼原子以及氮原子的排列所組成，該排列對應無缺陷的六方晶氮化硼晶體。如本領域的技術人員所熟知的，在六方晶氮化硼晶體中的硼原子以及氮原子係以重複的六邊形作排列，其中硼原子以及氮原子交替排列。
在本文中使用的表述「六方晶氮化硼區域（hexagonal boron nitride region）」，指的是六方晶氮化硼結構的區域（例如為單件單體結構的區域）。
在本文中使用的表述「六方晶氮化硼（hexagonal boron nitride）」，指的是一或多個六方晶氮化硼結構。
在本文中使用的表述「在氮化硼奈米管結構上成核的硼原子以及氮原子」，僅指的是在六方晶氮化硼結構中的所有硼原子以及氮原子（其每一個相對於該氮化硼奈米管結構外延）之中，與氮化硼奈米管結構中的原子鄰接的那些硼原子以及氮原子，亦即只有該等以在氮化硼奈米管結構上由六方晶氮化硼成核（或者將由此產生）的方式排列的硼原子以及氮原子。舉例來說，若六方晶氮化硼係在氮化硼奈米管結構上成核並成長，則表述「在氮化硼奈米管結構上成核的硼原子以及氮原子」僅指的是在該氮化硼奈米管結構上成核的該等硼原子以及氮原子，而非指的是隨後在有核的硼原子以及氮原子上成長的該等硼原子以及氮原子。
因此，表述「相對於該氮化硼奈米管結構外延的六方晶氮化硼」（如上文描述所定義）與表述「在氮化硼奈米管結構上成核的硼原子以及氮原子」不同，在於表述「相對於該氮化硼奈米管結構外延的六方晶氮化硼」，指的是相對於該氮化硼奈米管結構外延的所有該等六方晶氮化硼結構的所有該等原子（非僅為在氮化硼奈米管結構上成核的硼原子以及氮原子）。
在本文中使用的表述「獨立氮化硼奈米管（independent boron nitride nanotube）」，指的是包含在原子排列中具有硼原子以及氮原子的結構，其相對於與理想化的氮化硼奈米管（如上文描述所討論）具有相同長度、直徑或者壁數具有10 %或者更低的缺陷比例［1］，以及其中沒有外延的六方晶氮化硼結構［2］（亦即，沒有在相對於與理想化的氮化硼奈米管具有10 %或者更低的缺陷比例的原子排列中的氮原子以及硼原子外延的六方晶氮化硼）。
在本文中使用的表述「獨立六方晶氮化硼（independent hexagonal boron nitride）」，指的是包含在原子排列中硼原子以及氮原子的結構（或者包含在原子排列中硼原子以及氮原子的每一個複數個結構），其相對於與具有相同形狀和層數的理想化的六方晶氮化硼結構（如上文描述所討論）具有10 %或者更低的缺陷比例［1］，以及其中沒有外延的氮化硼奈米管結構［2］（亦即，沒有在相對於與理想化的六方晶氮化硼結構具有10 %或者更低的缺陷比例的原子排列的外延的氮化硼奈米管）。
如下文描述所討論的，在本文中揭露的外延h-BN/BNNT結構的其中一個特徵為六方晶氮化硼結構（相對於氮化硼奈米管結構外延）容易被認為（藉由正常人類視覺）「覆蓋」氮化硼奈米管結構（部分覆蓋或者完全覆蓋）。本說明書包含了這樣的定義，並且藉由此定義，對於任何特定的氮化硼奈米管結構來說，可以將六方晶氮化硼結構覆蓋該氮化硼奈米管結構的程度可以量化為百分比。為了使此種量化為明確的（亦即極精確），以使得本領域的技術人員可以容易地判斷任何特定的結構是否符合本文中有關該「覆蓋」的表述，及/或判斷任何特定的組成物或者聚集體是否符合有關「至少特定百分比的每一個氮化硼奈米管結構的至少特定百分比被覆蓋」的表述，本說明書包含（如下文描述）非常詳細的定義以使作出足夠精確的計算。
在本文中使用的表述「總共至少10 %的該氮化硼奈米管結構的最外壁被六方晶氮化硼結構所覆蓋，該等六方晶氮化硼結構各自相對於該氮化硼奈米管結構外延」，意指對於該氮化硼奈米管結構的最外壁中的至少10 %的原子的每一個，存在相對於該氮化硼奈米管結構外延的六方晶氮化硼結構［1］的原子，並且這樣的原子係在10奈米的範圍內［2］。
在本文中使用與氮化硼結構有關的表述「最外壁（outermost wall）」，指的是多壁氮化硼奈米管結構的最外壁（亦即離該氮化硼奈米管結構的軸線最遠、並且離管內的空間最遠的壁）或者單壁氮化硼奈米管結構的最外壁（在單壁氮化硼奈米管結構的情況中）。
在本文中使用與獨立氮化硼奈米管有關的表述「最外壁（outermost wall）」，指的是獨立多壁氮化硼奈米管的最外壁（亦即離該獨立氮化硼奈米管的軸線最遠、並且離管內的空間最遠的壁）或者獨立單壁氮化硼奈米管的最外壁（在獨立單壁氮化硼奈米管的情況中）。
除了上文描述有關計算在外延h-B/BNNT結構中六方晶氮化硼結構覆蓋氮化硼奈米管結構的百分比的定義以外，也存在外延h-B/BNNT結構，其中複數個氮化硼奈米管結構可以聚集在一起，並且整個團塊（其包含多個氮化硼奈米管結構）可以為六方晶氮化硼結構所覆蓋（至少百分之一），而該六方晶氮化硼結構在該團塊中係外延於氮化硼奈米管結構（例如最外層的氮化硼奈米管結構）。為了使此種量化為足夠明確的，以使得本領域的技術人員可以容易地判斷任何特定的結構是否符合本文中有關該「覆蓋」的表述，及/或判斷任何特定的組成物或者聚集體是否符合有關該「覆蓋」的表述，本說明書包含額外的定義（從「團塊」的定義以及特定類型的團塊開始）以使作出足夠精確的計算。
在本文中使用的表述「團塊（clump）」（例如在「獨立氮化硼奈米管團塊」、「氮化硼奈米管結構團塊」以及「氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊」等表述中）意指一群至少兩個彼此接觸的獨立氮化硼奈米管結構、至少兩個氮化硼奈米管結構彼此接觸，或者至少一個獨立氮化硼奈米管以及至少一個氮化硼奈米管結構其全部彼此接觸。單個「團塊」，指的是這樣的一個群：群的每一個構件係與該組的每一個其他構件直接接觸或者間接接觸（該組的各個構件之間的間接接觸意指儘管構件彼此不直接接觸，但是有一系列直接接觸的構件在構件之間延伸，亦即第一構件和第二構件彼此直接接觸、第三構件和第一構件及第二構件中的至少一個直接接觸、第四構件和第一構件至第三構件中的至少一個直接接觸、第五構件和第一構件至第四構件中的至少一個直接接觸，等等）。在定義下文描述的「外部原子…」之後，將討論在本發明的申請標的的上下文中「團塊」為重要的的代表性具體實例。
在本文中使用的表述「獨立氮化硼奈米管團塊（independent boron nitride nanotube clump）」，指的是包含複數個獨立氮化硼奈米管而不包含氮化硼奈米管結構的團塊。
在本文中使用的表述「氮化硼奈米管結構團塊（boron nitride nanotube structure clump）」，指的是包含複數個氮化硼奈米管結構並且不包含獨立氮化硼奈米管的團塊。
在本文中使用的表述「氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊（boron nitride nanotube structure/independent boron nitride nanotube clump）」，指的是包含至少一個氮化硼奈米管結構以及包含至少一個獨立氮化硼奈米管的團塊。類似表述指的是類似結構，舉例來說，類似地，任何特定數量（或者範圍）的氮化硼奈米管結構團塊及/或獨立氮化硼奈米管指的是一結構，其中該結構中的氮化硼奈米管結構的總數［1］以及獨立氮化硼奈米管的總數［2］與該特定數量（或者在該特定範圍內）相等。
在本文中使用的表述「該氮化硼奈米管結構團塊［2］、該氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］或者該非團塊的氮化硼奈米管結構［5］的外部原子的總和的至少10 %被六方晶氮化硼結構所覆蓋，該等六方晶氮化硼結構各自相對於在該氮化硼奈米管結構團塊［2］、該氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］或者該非團塊的氮化硼奈米管結構［5］中的氮化硼奈米管結構外延」，指的是該氮化硼奈米管結構團塊［2］、該氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］或者該非團塊的氮化硼奈米管結構［5］的外部原子的至少10 %的每一個，存在相對於在團塊中的氮化硼奈米管外延的六方晶氮化硼結構［1］的原子，並且這樣的原子係在該外部原子的10奈米的範圍內［2］。
在本文中使用的表述「該氮化硼奈米管結構團塊［2］、該氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］或者該非團塊的氮化硼奈米管結構［5］的外部原子」，包含該氮化硼奈米管結構團塊［2］、該氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］或者該非團塊的氮化硼奈米管結構［5］上的任何原子，其中存在一個具有半徑0.1埃的圓柱型區域，其與原子鄰接並且延伸遠離原子至少1毫米而不與該氮化硼奈米管結構團塊［2］、該氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］或者該非團塊的氮化硼奈米管結構［5］上的任何其他原子相交。
在本發明的申請標的的上下文中「團塊（clump）」為重要的代表性具體實例為：一或多個氮化硼奈米管結構及/或一或多個獨立氮化硼奈米管團塊基本上完全為其他氮化硼奈米管結構及/或獨立氮化硼奈米管所覆蓋（例如，這種基本上完全被覆蓋的氮化硼奈米管結構及/或一或多個獨立氮化硼奈米管係在大的團塊的中間）。在這樣的情況中，根據本發明的描述，這種基本上完全被覆蓋的氮化硼奈米管結構及/或一或多個獨立氮化硼奈米管的原子並不符合上文描述「外部原子」的定義，因此在判斷是否符合表述「該氮化硼奈米管結構團塊［2］、該氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］或者該非團塊的氮化硼奈米管結構［5］的外部原子的總和的至少10 %被六方晶氮化硼結構所覆蓋，該等六方晶氮化硼結構各自相對於在該氮化硼奈米管結構團塊［2］、該氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］或者該非團塊的氮化硼奈米管結構［5］中的氮化硼奈米管結構外延」時，不會考慮這樣的原子。
在本文中使用的表述「殘留的硼（residual boron）」，指的是由硼及/或硼化合物所組成的團塊（或者主要由硼及/或硼化合物所組成的團塊）。
在本文中使用的表述「聚集體（aggregate）」，指的是單件單體結構，亦即整體結構，亦即可以藉由抓取該結構任何部分並舉起而舉起的結構（亦即可以在沒有重力的情形中抓取並舉起該部分，而導致該結構的任何部分從該結構的任何其他部分分離）。
在本文中使用的表述「單件單體結構（one-piece unitary structure）」，指的是單件結構。
在本文中使用的表述「複數個（plurality）」，意指兩個或者兩個以上（例如，表述「複數個六方晶氮化硼結構」，意指兩個或者兩個以上的六方晶氮化硼結構）。
在本文中使用特定的量的表述「不超過（not more than）」，意指該特定的量或者較該特定的量更少的量（例如，表述「不超過該組成物的質量的35 %」，意指該組成物的質量的35 %或者較該組成物的質量的35 %更少的質量）。
在本文中使用特定的量的表述「至少（at least）」，意指該特定的量或者較該特定的量更多的量（例如，表述「至少10個氮化硼奈米管結構」，意指10個氮化硼奈米管結構或者較10個氮化硼奈米管結構更多的量），反之亦然（例如，表述「兩個或者兩個以上的氮化硼奈米管結構」，意指至少兩個氮化硼奈米管結構）。
表述「［一種組成物或者聚集體］包含至少［一特定的百分比］的［一種材料］」（例如，「一種包含至少10 質量%的六方晶氮化硼」）意指該特定種類的材料在該全部的組成物或者聚集體之中佔有特定的比例（或者百分比範圍），反之亦然（亦即表述「［一種特定材料］佔有［一種組成物或者聚集體］的［一特定比例］」意指該組成物或者聚集體的該特定比例（或者百分比範圍）為該種特定材料）。
在表述中，「總和（a sum）」表示兩個或者兩個以上的項目的各別值的總和，例如，在表述中：「在該組成物中任何獨立六方晶氮化硼的總質量［1］以及在該組成物中任何殘留的硼的總質量［2］的總和」、「在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和」、「在該組成物中的具有長度至少為50奈米的獨立氮化硼奈米管團塊［1］、在該組成物中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構團塊［2］、在該組成物中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］、在該組成物中的具有長度至少為50奈米的非團塊的獨立氮化硼奈米管［4］以及在該組成物中具有長度至少為50奈米的非團塊的氮化硼奈米管結構［5］的各自數量的總和」，等等；並且在類似表述中，「組成物」為「單片結構」取代及/或包含「單片結構」，有可能一或多個值為0，亦即，包含一個項目並不意指該項目的值必然是非零的。
在本文中根據其所為熟知的涵義使用的表述「電漿（plasma）」或者「離子化的氣體（ionized gas）」，指的是一物質，其為當向氣體供給足夠的能量以將電子自原子或者分子釋放並因使離子和電子共存時所產生（同樣稱為物質第四態，亦即固體、液體、氣體、電漿）。
如上面所描述的，根據本發明的申請標的的第一個態樣，其提供了一種組成物，包含：至少第一外延h-BN/BNNT結構，該第一外延h-BN/BNNT結構包含至少第一氮化硼奈米管結構以及至少第一六方晶氮化硼結構，該第一六方晶氮化硼結構相對於該第一氮化硼奈米管結構外延。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第一個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：在該組成物中的具有長度至少為50奈米的一定量的獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中的具有長度至少為50奈米的一定量的氮化硼奈米管結構［2］的總和至少為10個，以及對於在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該一定量的獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該一定量的氮化硼奈米管結構［2］的該總合的至少10 %的一定量的氮化硼奈米管結構的每一個來說：該氮化硼奈米管結構具有長度至少為50奈米，並且總共至少10 %的該氮化硼奈米管結構的最外壁被六方晶氮化硼結構所覆蓋，該等六方晶氮化硼結構各自相對於該氮化硼奈米管結構外延；並且在一些這樣的具體實例中：對於在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該一定量的獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該一定量的氮化硼奈米管結構［2］的該總合的至少第一個百分比（選自20 %、30 %、40 %、50 %、60 %、70 %、80 %以及90 %之中）或者在第一個百分比的範圍內（選自10 % - 20 %、20 % - 30 %、30 % - 40 %、40 % - 50 %、50 % - 60 %、60 % - 70 %、70 % - 80 %以及80 % - 90 %之中）的一定量的氮化硼奈米管結構的每一個來說：該氮化硼奈米管結構具有長度至少為50奈米，並且總共至少第二個百分比（選自10 %、20 %、30 %、40 %、50 %、60 %、70 %、80 %以及90 %之中）或者在第二個百分比的範圍內（選自10 % - 20 %、20 % - 30 %、30 % - 40 %、40 % - 50 %、50 % - 60 %、60 % - 70 %、70 % - 80 %以及80 % - 90 %之中）的該氮化硼奈米管結構的最外壁被六方晶氮化硼結構所覆蓋，該等六方晶氮化硼結構各自相對於該氮化硼奈米管結構外延，包含該第一百分比（或者第一百分比的範圍）以及該第二百分比（或者第二百分比的範圍）的任何組合。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第一個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：在該組成物中的具有長度至少為50奈米的獨立氮化硼奈米管團塊［1］、在該組成物中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構團塊［2］、在該組成物中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］、在該組成物中的具有長度至少為50奈米的非團塊的獨立氮化硼奈米管［4］以及在該組成物中具有長度至少為50奈米的非團塊的氮化硼奈米管結構［5］的各自數量的總和至少為10個，在在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等氮化硼奈米管結構團塊［2］、在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］以及在該組成物中具有長度至少為50奈米的該等非團塊的氮化硼奈米管結構［5］之中，對於該總和的至少30 %的一定量的每一個來說：該氮化硼奈米管結構團塊［2］、該氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］或者該非團塊的氮化硼奈米管結構［5］的外部原子的總和的至少10 %被六方晶氮化硼結構所覆蓋，該等六方晶氮化硼結構各自相對於在該氮化硼奈米管結構團塊［2］、該氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］或者該非團塊的氮化硼奈米管結構［5］中的氮化硼奈米管結構外延；並且在一些這樣的具體實例中：在該組成物中的具有長度至少為50奈米的獨立氮化硼奈米管團塊［1］、在該組成物中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構團塊［2］、在該組成物中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］、在該組成物中的具有長度至少為50奈米的非團塊的獨立氮化硼奈米管［4］以及在該組成物中具有長度至少為50奈米的非團塊的氮化硼奈米管結構［5］的各自數量的總和至少為10個，在在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等氮化硼奈米管結構團塊［2］、在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］以及在該組成物中具有長度至少為50奈米的該等非團塊的氮化硼奈米管結構［5］之中，對於該總和的至少第一個百分比（選自40 %、50 %、60 %、70 %、80 %以及90 %之中）或者在第一個百分比的範圍內（選自30 % - 40 %、40 % - 50 %、50 % - 60 %、60 % - 70 %、70 % - 80 %以及80 % - 90 %之中）的一定量的每一個來說：該氮化硼奈米管結構團塊［2］、該氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］或者該非團塊的氮化硼奈米管結構［5］的外部原子的總和的至少第二個百分比（選自10 %、20 %、30 %、40 %、50 %、60 %、70 %、80 %以及90 %之中）或者在第二個百分比的範圍內（選自10 % - 20 %、20 % - 30 %、30 % - 40 %、40 % - 50 %、50 % - 60 %、60 % - 70 %、70 % - 80 %以及80 % - 90 %之中）被六方晶氮化硼結構所覆蓋，該等六方晶氮化硼結構各自相對於在該氮化硼奈米管結構團塊［2］、該氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］或者該非團塊的氮化硼奈米管結構［5］中的氮化硼奈米管結構外延，包含該第一百分比（或者第一百分比的範圍）以及該第二百分比（或者第二百分比的範圍）的任何組合。
如上面所描述的，根據本發明的申請標的的第二個態樣，其提供了一種聚集體，包含：單片結構，該單片結構包含至少第一外延h-BN/BNNT結構，該第一外延h-BN/BNNT結構包含至少第一氮化硼奈米管結構以及至少第一六方晶氮化硼結構，該第一六方晶氮化硼結構相對於該第一氮化硼奈米管結構外延，該單片結構具有至少100奈米的第一維度以及至少100奈米的第二維度，該第二維度係垂直於該第一維度。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第二個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：對於在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的該一定量的獨立氮化硼奈米管［1］以及在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的該一定量的氮化硼奈米管結構［2］的該總合的至少10 %的在該單片結構的一定量的氮化硼奈米管結構的每一個來說：總共至少10 %的該氮化硼奈米管結構的最外壁被六方晶氮化硼結構所覆蓋，該等六方晶氮化硼結構各自相對於該氮化硼奈米管結構外延；並且在一些這樣的具體實例中：對於在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的該一定量的獨立氮化硼奈米管［1］以及在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的該一定量的氮化硼奈米管結構［2］的該總合的至少第一個百分比（選自20 %、30 %、40 %、50 %、60 %、70 %、80 %以及90 %之中）或者在第一個百分比的範圍內（選自10 % - 20 %、20 % - 30 %、30 % - 40 %、40 % - 50 %、50 % - 60 %、60 % - 70 %、70 % - 80 %以及80 % - 90 %之中）的在該單片結構的一定量的氮化硼奈米管結構的每一個來說：總共至少第二個百分比（選自20 %、30 %、40 %、50 %、60 %、70 %、80 %以及90 %之中）或者在第二個百分比的範圍內（選自10 % - 20 %、20 % - 30 %、30 % - 40 %、40 % - 50 %、50 % - 60 %、60 % - 70 %、70 % - 80 %以及80 % - 90 %之中）的該氮化硼奈米管結構的最外壁被六方晶氮化硼結構所覆蓋，該等六方晶氮化硼結構各自相對於該氮化硼奈米管結構外延，包含該第一百分比（或者第一百分比的範圍）以及該第二百分比（或者第二百分比的範圍）的任何組合。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第二個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：在在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構團塊［2］、在該單片結構中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］以及在該單片結構中具有長度至少為50奈米的非團塊的氮化硼奈米管結構［5］之中，對於在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的獨立氮化硼奈米管團塊 ［1］、在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構團塊［2］、在該單片結構中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］、在該單片結構中具有長度至少為50奈米的非團塊的獨立氮化硼奈米管［4］以及在該單片結構中具有長度至少為50奈米的非團塊的氮化硼奈米管結構［5］的各自數量的總和的至少10 %的一定量的每一個來說：該氮化硼奈米管結構團塊［2］、該氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］或者該非團塊的氮化硼奈米管結構［5］的外部原子的總和的至少10 %被六方晶氮化硼結構所覆蓋，該等六方晶氮化硼結構各自相對於在該氮化硼奈米管結構團塊［2］、該氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］或者該非團塊的氮化硼奈米管結構［5］中的氮化硼奈米管結構外延；並且在一些這樣的實施例中：在在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構團塊［2］、在該單片結構中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］以及在該單片結構中具有長度至少為50奈米的非團塊的氮化硼奈米管結構［5］之中，對於在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的獨立氮化硼奈米管團塊 ［1］、在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構團塊［2］、在該單片結構中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］、在該單片結構中具有長度至少為50奈米的非團塊的獨立氮化硼奈米管［4］以及在該單片結構中具有長度至少為50奈米的非團塊的氮化硼奈米管結構［5］的各自數量的總和的至少第一個百分比（選自20 %、30 %、40 %、50 %、60 %、70 %、80 %以及90 %之中）或者在第一個百分比的範圍內（選自10 % - 20 %、20 % - 30 %、30 % - 40 %、40 % - 50 %、50 % - 60 %、60 % - 70 %、70 % - 80 %以及80 % - 90 %之中）的一定量的每一個來說：該氮化硼奈米管結構團塊［2］、該氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］或者該非團塊的氮化硼奈米管結構［5］的外部原子的總和的至少第二個百分比（選自20 %、30 %、40 %、50 %、60 %、70 %、80 %以及90 %之中）或者在第二個百分比的範圍內（選自10 % - 20 %、20 % - 30 %、30 % - 40 %、40 % - 50 %、50 % - 60 %、60 % - 70 %、70 % - 80 %以及80 % - 90 %之中）被六方晶氮化硼結構所覆蓋，該等六方晶氮化硼結構各自相對於在該氮化硼奈米管結構團塊［2］、該氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］或者該非團塊的氮化硼奈米管結構［5］中的氮化硼奈米管結構外延，包含該第一百分比（或者第一百分比的範圍）以及該第二百分比（或者第二百分比的範圍）的任何組合。
如上面所描述的，根據本發明的申請標的的第三個態樣，其提供了一種組成物，包含：複數個獨立氮化硼奈米管，在該組成物中任何獨立六方晶氮化硼的總質量［1］以及在該組成物中任何殘留的硼的總質量［2］的總和佔有不超過該組成物的質量的35 %。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第三個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：在該組成物中的任何獨立六方晶氮化硼的該總質量［1］以及在該組成物中的任何殘留的硼的該總質量［2］的總和佔有不超過該組成物的質量的第一百分比（選自30 %、25 %、20 %、15 %、10 %以及5 %之中）或者在第一個百分比的範圍內（選自30 % - 35 %、25 % - 30 %、20 % - 25 %、15 % - 20 %、10 % - 15 %以及5 % - 10 %之中）。
如上面所描述的，根據本發明的申請標的的第四個態樣，其提供了一種聚集體，包含：單片結構，該單片結構包含複數個獨立氮化硼奈米管，該單片結構具有至少100奈米的第一維度以及至少100奈米的第二維度，該第二維度係垂直於該第一維度，在該單片結構中的任何獨立六方晶氮化硼的總質量［1］以及在該單片結構中任何殘留的硼的總質量［2］的總和佔有不超過該單片結構的質量的35 %。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第四個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：在該單片結構中的任何獨立六方晶氮化硼的該總質量［1］以及在該單片結構中任何殘留的硼的總質量［2］的總和佔有不超過該單片結構的質量的第一百分比（選自30 %、25 %、20 %、15 %、10 %以及5 %之中）或者在第一個百分比的範圍內（選自30 % - 35 %、25 % - 30 %、20 % - 25 %、15 % - 20 %、10 % - 15 %以及5 % - 10 %之中）。
如上面所描述的，根據本發明的申請標的的第五個態樣，其提供了一種聚集體，包含：至少10個獨立氮化硼奈米管，該等獨立氮化硼奈米管具有長度至少為50奈米，在在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和不超過1 %具有選自迪克希杯狀的缺陷以及竹節狀的缺陷之中的至少一種缺陷。
迪克希杯狀的缺陷以及竹節狀的缺陷為本領域的技術人員所熟知的。為使明確，在本文中有關氮化硼奈米管所使用的表述「竹節狀的缺陷（bamboo defect）」，意指氮化硼奈米管具有複數個區域，其中氮化硼奈米管的直徑在5奈米或者小於5奈米的長度上增加至少10 %（亦即沿著氮化硼奈米管的長度間隔不超過5奈米的氮化硼奈米管的各別直徑（亦即垂直於氮化硼奈米管的軸的直徑）相差至少10 %（亦即一個直徑為另一直徑的至少1.1倍））。
為使明確，在本文中有關氮化硼奈米管（或者複數個氮化硼奈米管群）所使用的表述「迪克希杯狀的缺陷（dixie cup defect）」，意指氮化硼奈米管（或者氮化硼奈米管群的每一個）為錐形的，因為其具有第一（寬）端以及第二（窄）端（沿著氮化硼奈米管或者壁的軸而間隔），該第二（窄）端的直徑（垂直於軸）不超過該第一（寬）端的直徑的65 %，並且其中氮化硼奈米管的窄端位於另一個錐形氮化硼奈米管的寬端的內部（亦即垂直於氮化硼奈米管的軸並且位於「迪克希杯重疊」的區域的平面，會穿過兩個氮化硼奈米管）。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第五個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：在在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和不超過第一百分比（選自0.8 %、0.6 %、0.4 %、0.3 %、0.2 %以及0.1 %之中）或者在第一個百分比的範圍內（選自0.0 % - 0.1 %、0.1 % - 0.2 %、0.2 % - 0.3 %、0.3 % - 0.4 %、0.4 % - 0.6 %、0.6 % - 0.8 %以及0.8 % - 1.0 %之中）具有選自迪克希杯狀的缺陷以及竹節狀的缺陷之中的至少一種缺陷。
如上面所描述的，根據本發明的申請標的的第六個態樣，其提供了一種聚集體，包含：單片結構，該單片結構包含複數個獨立氮化硼奈米管，該單片結構具有至少100奈米的第一維度以及至少100奈米的第二維度，該第二維度係垂直於該第一維度，在在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該單片結構中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和不超過1 %具有選自迪克希杯狀的缺陷以及竹節狀的缺陷之中的至少一種缺陷。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第六個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：在在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該單片結構中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和不超過第一百分比（選自0.8 %、0.6 %、0.4 %、0.3 %、0.2 %以及0.1 %之中）或者在第一個百分比的範圍內（選自0.0 % - 0.1 %、0.1 % - 0.2 %、0.2 % - 0.3 %、0.3 % - 0.4 %、0.4 % - 0.6 %、0.6 % - 0.8 %以及0.8 % - 1.0 %之中）具有選自迪克希杯狀的缺陷以及竹節狀的缺陷之中的至少一種缺陷。
如上面所描述的，根據本發明的申請標的的第七個態樣，其提供了一種組成物，包含：至少10個獨立氮化硼奈米管，在在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和的至少50 %的每一個為單壁的。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第七個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：在在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等氮化硼奈米管結構［2］的該總和的為單壁的至少一些的每一個，係在獨立氮化硼奈米管團塊、氮化硼奈米管結構團塊或者氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊中。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第七個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：在在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和的至少50 % - 60 %的每一個為單壁的。
如上面所描述的，根據本發明的申請標的的第八個態樣，其提供了一種聚集體，包含：單片結構，該單片結構包含至少一個獨立氮化硼奈米管，該單片結構具有至少100奈米的第一維度以及至少100奈米的第二維度，該第二維度係垂直於該第一維度，在在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該單片結構中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和的至少50 %的每一個為單壁的。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第八個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：在在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該單片結構中具有長度至少為50奈米的該等氮化硼奈米管結構［2］的該總和的為單壁的至少一些的每一個，係在獨立氮化硼奈米管團塊、氮化硼奈米管結構團塊或者氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊中。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第八個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：在在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該單片結構中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和的50 % - 60 %的每一個為單壁的。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第一個態樣、第二個態樣、第五個態樣、第六個態樣、第七個態樣以及第八個態樣的任何一個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：在該組成物中的該等外延h-BN/BNNT結構的組合質量佔有該組成物或者該單片結構的質量（亦即關於該第一個態樣、第三個態樣、第五個態樣以及第七個態樣的該組成物；關於第二個態樣、第四個態樣、第六個態樣以及第八個態樣的該單片結構；以及在下文描述其他類似情況的「組成物或者單片結構」）的至少65 %；並且在一些這樣的具體實例中，在該組成物中的該等外延h-BN/BNNT結構的組合質量佔有該組成物或者該單片結構的質量的至少第一個百分比（選自70%、75 %、80 %、85 %、90 %、95 %、97 %以及99 %之中）或者在第一個百分比的範圍內（選自65 % - 70 %、70 % - 75 %、75 % - 80 %、80 % - 85 %、85 % - 90 %、90 % - 95 %、95 % - 97 %以及97 % - 99 %之中）。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第一個態樣、第二個態樣、第三個態樣、第四個態樣、第五個態樣、第六個態樣、第七個態樣以及第八個態樣的任何一個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：至少10 質量%的該組成物或者該單片結構包含六方晶氮化硼結構，該等六方晶氮化硼結構各自相對於氮化硼奈米管結構外延。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第一個態樣、第二個態樣、第三個態樣、第四個態樣、第五個態樣、第六個態樣、第七個態樣以及第八個態樣的任何一個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：對於在該組成物中或者在該單片結構中至少10 %的原子的每一個，該原子在六方晶氮化硼結構中，該六方晶氮化硼結構在該組成物中隨著氮化硼奈米管結構外延。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第一個態樣以及第二個態樣中的任一個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：在該組成物中或者在該單片結構中任何獨立六方晶氮化硼的組合質量［1］以及在該組成物中或者在該單片結構中任何非晶硼的組合質量［2］的總和佔有小於該組成物或者該單片結構的質量的35 %；並且在一些這樣的具體實例中，在該組成物中或者在該單片結構中任何獨立六方晶氮化硼的組合質量［1］以及在該組成物中或者在該單片結構中任何非晶硼的組合質量［2］的總和佔有小於該組成物或者該單片結構的質量的第一個百分比（選自30%、25 %、20 %、15 %、10 %、5 %之中）或者在第一個百分比的範圍內（選自10 % - 20 %、20 % - 30 %、30 % - 40 %、40 % - 50 %、50 % - 60 %、60 % - 70 %、70 % - 80 %以及80 % - 90 %之中）。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第一個態樣、第二個態樣、第三個態樣以及第四個態樣的任何一個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：在該組成物中或者在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中或者在該單片結構中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和不超過1 %具有選自迪克希杯狀的缺陷以及竹節狀的缺陷之中的至少一中缺陷；並且
在一些這樣的具體實例中，在該組成物中或者在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中或者在該單片結構中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和不超過第一個百分比（選自0.8%、0.6 %、0.4 %、0.3 %、0.2 %以及0.1 %之中）或者在第一個百分比的範圍內（選自0.0 % - 0.1 %、0.1 % - 0.2 %、0.2 % - 0.3 %、0.3 % - 0.4 %、0.4 % - 0.6 %、0.6 % - 0.8 %以及0.8 % - 1.0 %之中）具有選自迪克希杯狀的缺陷以及竹節狀的缺陷之中的至少一種缺陷。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第一個態樣、第二個態樣、第三個態樣、第四個態樣、第五個態樣以及第六個態樣的任何一個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：在在該組成物中或者在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中或者在該單片結構中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和的至少50 %的每一個為單壁的。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第三個態樣以及第四個態樣中的任一個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：獨立六方晶氮化硼佔有不超過該組成物或者該聚集體的質量的1 %；並且在一些這樣的具體實例中，獨立六方晶氮化硼佔有不超過該組成物或者該聚集體的質量的第一個百分比（選自0.8%、0.6 %、0.4 %、0.3 %、0.2 %以及0.1 %之中）或者在第一個百分比的範圍內（選自0.0 % - 0.1 %、0.1 % - 0.2 %、0.2 % - 0.3 %、0.3 % - 0.4 %、0.4 % - 0.6 %、0.6 % - 0.8 %以及0.8 % - 1.0 %之中）。
圖1示意性地描繪了根據本發明的申請標的的的第一個態樣以及第二個態樣的可以用於製造外延h-BN/BNNT結構的裝置10的代表性具體實例，以及包含外延h-BN/BNNT結構的組成物及/或聚集體。圖2為圖1的放大部分，並顯示出了裝置10的一部分。
裝置10包含電漿產生器11、軸環區12、第一反應器區13（其定義了第一反應腔室區）以及第二反應器區14（其定義了第二反應腔室區）。
電漿產生器11包含壁15、電磁波產生器和導波管（waveguide）16以及電花波源17。導波管為電感器，並且呈若干匝數（通常為3匝至6匝）的線圈形式，例如為銅管（1/4'' 及1/4''以上）。銅線圈為非磁性線圈，其提供了高的電導率。一些匝係定義以與電感器的電感和電阻匹配，從而能與高頻電源輸出匹配。
電漿產生器11的壁15包含射頻透明區18，其為射頻透明（亦即為射頻透明的）、電導以及非磁性的。可以製造射頻透明區18的適合材料的一個代表性實例為氧化鋁。
交流電源供應19供應了射頻能量給電磁波產生器16，該電磁波產生器16產生選自數十千赫茲至數千兆赫茲範圍內的複數個頻率的電磁波，並且這種電磁波穿過電漿產生區11的壁15的射頻透明部分18。
電漿產生器間隔21係位於電漿產生器11的內部。
電花波源17包含可移動的電極29以及放電突起部30。可移動的電極29係配置以可控制地延伸至電漿產生器間隔21的區域中，該區域包含了最大的磁場密度以及最大的電場密度。放電突起部30係由導電、非磁性的材料所組成，並且係配置以當可移動的電極29靠近時產生放電點，這種放電產生電漿。可移動的電極29係配置以在該放電後自具有最大的磁場密度以及最大的電場密度的該區域撤出。
電漿產生器11具有一或多個通口20，其中可以藉由通口20將材料（例如，氮氣等等）引入電漿產生器間隔21中。
電漿產生器11具有羽狀開口（plume opening）22，其中在電漿產生器11中產生的電漿羽流（plume）可以藉由羽狀開口22進入軸環區12內的軸環間隔23中。
軸環區12包含至少一個反應物進料開口24，其中可以藉由反應物進料開口24將原料（例如，硼粉末、氮化硼、碳化硼、三氧化二硼（boron trioxide）、硼酸等等）與視需要選用的載送氣體引入（例如，注射等等）該軸環間隔23中（以及進入該電漿羽流中）。
第一反應器區13可以包含一或多個出入口25，以提供進入第一反應器區13內部的第一反應腔室區26的一個出入口。該一或多個出入口25（若包含的話）可以提供診斷檢測的出入口（例如反應的光學監測）、可以將結構插入至反應腔室中（例如，淬火改質劑，諸如電線或者網狀電極等等）或者可以移除產物。
類似地，第二反應器區14可以包含一或多個出入口27，以提供進入第二反應器區14內部的第二反應腔室區28的一個出入口。該一或多個出入口27（若包含的話）可以提供診斷檢測的出入口（例如反應的光學監測）、可以將結構插入至反應腔室中（例如，淬火改質劑，諸如電線或者網狀電極等等）或者可以移除產物。
裝置10進一步包含位於電漿產生器11外部的外殼層31，以便能夠冷卻及/或提供氣體/液體密封。在圖1描繪的具體實例中，外殼層31相對於電漿產生器11為基本上同軸的，其以電漿產生器11作為內管，並且以外殼層31作為外管。在外殼層31端部處的開口32使得冷卻劑（例如水等等）能夠流入外殼層31的腔室33的底部（在描繪的方向上），並且能夠流出腔室33的頂部。外殼層31同樣有助於密封電漿產生器11，從而有助於避免或者減少任何電漿或者氣體洩漏。外殼層31較佳為射頻透明的殼層。可以製造外殼層31的適合材料的代表性實例包含石英以及陶瓷材料。
在一些具體實施例中，產物可以連續地或者半連續地由第一反應腔室區26及/或第二反應腔室區28移除（例如，以傳送帶將產物帶離第一反應腔室區26及/或第二反應腔室區28）（亦即非為批次操作）。
出口34形成於第二反應器區14中，並且第一排放線路35係與出口34連接。壓力調節器36係與第一排放線路35連接，並且第二排放線路37係與壓力調節器36連接，從而可以排出氣體（例如，氮氣、氬氣以及氫氣等等），並且可以調節第一反應腔室區26以及第二反應腔室區28。任何適當的壓力調節器（例如，針閥等等）可以作為壓力調節器36。
在上文描述的討論中。電漿產生器為感應式耦合電漿產生器（inductively coupled plasma generator）。作為替代方案，直流電漿電弧產生器（亦即由直流電源驅動的電漿產生器）可以替代作為電漿產生器。直流電漿電弧產生器為本領域的技術人員所熟知的，並且可以使用任何這種電漿產生器裝置。在一些具體實例中，相對直流電漿電弧產生器來說，感應式耦合電漿產生器在製造包含氮化硼奈米管的組成物及/或聚集體為有利的，其中該等氮化硼奈米管具有相對於該氮化硼奈米管外延的六方晶氮化硼結構，這是因為感應式耦合電漿產生器提供較大的電漿體積、較低的電漿氣體速度以及較長的反應時間。除此之外，由於感應式耦合電漿產生器內不包含電極，所以感應式耦合電漿產生器可以相對免維護，並且（與必須包含電極的直流電弧電漿產生器不同）不會由正在製造的材料中的電極引入汙染。
藉由改變電漿產生器的輸入功率、藉由改變電漿產生器間隔21內的壓力及/或藉由改變供應給裝置10的材料的流速（例如，氮氣、含氮氣載送氣體的硼粉末等等），可以調節電漿羽流的功率密度以及體積。
圖1中描繪的裝置10同樣可以用於製造：包含根據本發明的申請標的的第三個態樣（或者第四個態樣）的複數個獨立氮化硼奈米管的組成物（或者聚集體），其中在該組成物中（或者在該聚集體中）任何獨立六方晶氮化硼的總質量［1］以及在該組成物中（或者在該聚集體中）任何殘留的硼的總質量［2］的總和佔有不超過該組成物（或者該聚集體）的質量的35 %。
圖1中描繪的裝置10同樣可以用於製造：包含根據本發明的申請標的的第五個態樣（或者第六個態樣）的至少10個獨立氮化硼奈米管的組成物（或者聚集體），該等獨立氮化硼奈米管具有長度至少為50奈米，其中在在該組成物中（或者在該聚集體中）的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中（或者在該聚集體中）具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和不超過1 %具有選自迪克希杯狀的缺陷以及竹節狀的缺陷之中的至少一種缺陷。
圖1中描繪的裝置10同樣可以用於製造：包含根據本發明的申請標的的第七個態樣（或者第八個態樣）的至少10個獨立氮化硼奈米管的組成物（或者聚集體），其中在在該組成物中（或者在該聚集體中）的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中（或者在該聚集體中）具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和的至少50 %的每一個為單壁的。
可以製造根據本發明的申請標的的第一個態樣的外延h-BN/BNNT結構的方法的一個特定代表性具體實例，包含：藉由如圖1所描繪的裝置10的通口20，以50公升/分鐘的速率將氮氣以及氫氣的混合物（96質量份的氮氣以及4質量份的氫氣）供應至如圖1所描繪的裝置10的電漿產生器間隔21，裝置進一步具有以下特徵：電漿產生器11的外徑為3.5英吋；電漿產生器11的內徑為2.0英吋；電漿產生器11的長度（圖1中所描繪的垂直方向）為10.0英吋；軸環區12的外徑為3.5英吋；軸環區12的內徑為1.40英吋；軸環區12的長度（圖1中所描繪的垂直方向）為3.0英吋；羽狀開口22（電漿產生器21以及軸環間隔23之間的連接區）的直徑為1.38英吋；反應物進料開口24為沿著軸環區12的長度的一半；第一反應器區13的內徑為8.0英吋；第一反應器區13的長度（圖1中所描繪的垂直方向）為24英吋；第二反應器區14的內徑為8.0英吋；第二反應器區14的長度（圖1中所描繪的垂直方向）為24英吋（亦即第一反應器區13以及第二反應器區14共同定義了均勻直徑的圓柱型腔室區，其為第一反應腔室區26以及第二反應腔室區28的組合，並且直徑為8英吋、長度為48英吋）；以及反應物進料開口24的直徑為1/16英吋；藉由供應35 – 45千瓦至電磁波產生器16來電離電漿產生器間隔21中的氮氣以及氫氣；以及將夾帶在氮氣（例如0.1公升/分鐘至10.0公升/分鐘）中的固體元素硼粉末（在進入裝置10之前的室溫中），藉由反應物進料開口24以及在裝置10內最高溫度的位置，以20毫克/分鐘至90毫克/分鐘的速率供應至軸環間隔，同時保持第一反應器區13以及第二反應器區14內的壓力介於10 psi至20 psi的範圍（壓力可以在這個範圍內波動）。
在這個代表性的具體實例中，軸環區12的至少一部分內的溫度約為8,000 K（熱量係由電漿所提供），而離軸環區12更遠距離的第一反應器區13的溫以及第二反應器區14的溫度較低。
根據本發明的申請標的的外延h-BN/BNNT結構與冰糖類似，其中（以此繼續類推）氮化硼奈米管結構為棉線，而成核並且成長的六方晶氮化硼為糖。
在裝置最熱的區域中，沒有轉變成氮化硼奈米管結構的硼離子以及氮離子在裝置中為過飽和的，並且其積聚在該等氮化硼奈米管結構上，其中該等硼離子以及氮離子在氮化硼奈米管結構上成核成六方晶氮化硼結構（亦即使具有硼原子以及氮原子的結構成核在氮化硼奈米管結構上），及/或在先前成核的氮化硼結構上成長。
在根據上文描述代表性的具體實例中形成的氮化硼奈米管結構的直徑，一般（例如90 %或者高於90 %）係介於3奈米至30奈米的範圍。
在根據上文描述代表性的具體實例中形成的氮化硼奈米管結構的長度，一般（例如90 %或者高於90 %）係介於10奈米至50 mm的範圍。
在根據上文描述代表性的具體實例中形成的外延並覆蓋氮化硼奈米管結構的六方晶氮化硼的結節（nodule），一般厚度（例如90 %或者高於90 %）係介於1奈米至200 mm的範圍（並且在例如穿透式電子顯微鏡影像中易於辨別）。
沒有被六方晶氮化硼結構覆蓋的氮化硼奈米管結構的部分，以及獨立氮化硼奈米管（若存在的話），係非常光滑並且易於辨別的（例如，在穿透式電子顯微鏡影像中（亦即TEM影像））。
部分殘留的硼（在上文描述代表性的具體實例的產物中）一般為非晶的（並且在例如穿透式電子顯微鏡影像中易於辨別）。代表性的產物包含65質量份的外延h-BN/BNNT結構，以及包含35質量份的殘留的硼及/或獨立六方晶氮化硼（一般包含小於1質量份的獨立六方晶氮化硼）。
根據本發明的申請標的的產物表現出許多性質，使得其可以用於各種應用中。舉例來說，外延h-BN/BNNT結構相較於相對應的獨立氮化硼奈米管來的厚，及/或具有較粗糙的外部，使得外延h-BN/BNNT結構容易地黏附於基質材料，亦即可以提供對於由基質材料移除時的物理/機械抵抗力（圖3說明了外延h-BN/BNNT結構）。
除此之外，外延h-BN/BNNT結構為金屬結晶提供了奈米成核位置（例如，在鑄造金屬時，諸如鋁、鎂或者鈦等等，其熔點係低於BNNT降解的溫度）。
除此之外，外延h-BN/BNNT結構在經受極高溫度後，仍能提供優異的性質（在一些情況中，六方晶氮化硼可以作為其所覆蓋的氮化硼結構的犧牲層）。
根據本發明的申請標的的外延h-BN/BNNT結構的一些具體實例提供了上文描述有利性質的任何組合。
一般來說，增加供應到裝置10的通口20中的氮氣以及氫氣的混合物中的氫氣比例亦即高於4個重量百分比），會增加形成的外延六方晶氮化硼結構的量；並且減少供應到裝置10的通口20中的氮氣以及氫氣的混合物中的氫氣比例（亦即低於4個重量百分比），會減少形成的外延六方晶氮化硼結構的量。雖然本發明的申請標的並不限於任何特定的理論，然而咸信供應到通口20中的混合物提供了能量，其有助於六方晶氮化硼結構成核在氮化硼奈米管結構上。
以相當於約53.3公分每秒到5,330公分每秒的氮氣流速，藉由反應物進料開口24（其具有1/16英吋的直徑）將夾帶在氮氣（0.1公升/分鐘至10.0公升/分鐘）中的固體元素硼粉末供應至軸環間隔中。雖然本發明的申請標的並不限於任何特定的理論，然而咸信如此高的氮氣流速會導致大量的硼不反應而通過氮化硼奈米管結構形成的區域，從而提供了可以涉及在如此形成的氮化硼奈米管結構上成核的六方晶氮化硼的硼。
在使用較大設備的情況中，會增加夾帶硼進料的氮氣流速來調節較大的反應區（氫氣以及硼會通過該反應器而不反應）。類似地，在使用較大的流速將氮氣以及氫氣供應到電漿產生器間隔21的情況中（例如，在較大的裝置中），會增加供應至電磁波產生器16的電源，以充分電離氮氣以及氫氣。
雖然本發明的申請標的並不限於任何特定的理論，然而咸信羽流開口的直徑減小的收縮產生的流動特性，會導致外延h-BN/BNNT結構的產生。對比較大直徑的第一反應腔室區26，咸信較小直徑的軸環間隔23同樣有助於（或者提供）流動特性，導致外延h-BN/BNNT結構的產生。
上文描述方法的代表性具體實例，同樣可以用於製造根據本發明的申請標的的第三個態樣（或者第四個態樣）的包含複數個獨立氮化硼奈米管的組成物（或者聚集體），其中在該組成物中（或者在該聚集體中）任何獨立六方晶氮化硼的總質量［1］以及在該組成物中（或者在該聚集體中）任何殘留的硼的總質量［2］的總和佔有不超過該組成物（或者該聚集體）的質量的35 %。
上文描述方法的代表性具體實例，同樣可以用於製造根據本發明的申請標的的第五個態樣（或者第六個態樣）的包含至少10個獨立氮化硼奈米管的組成物（或者聚集體），該等獨立氮化硼奈米管具有長度至少為50奈米，其中在在該組成物中（或者在該聚集體中）的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中（或者在該聚集體中）具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和不超過1 %具有選自迪克希杯狀的缺陷以及竹節狀的缺陷之中的至少一個種缺陷。
上文描述方法的代表性具體實例，同樣可以用於製造根據本發明的申請標的的第七個態樣（或者第八個態樣）的包含至少10個獨立氮化硼奈米管的組成物（或者聚集體），其中在在該組成物中（或者在該聚集體中）的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中（或者在該聚集體中）具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和的至少50 %的每一個為單壁的。
因此，除此之外，本發明的申請標的提供了具有有利、高純度的組成物（或者聚集體），例如其中在該組成物中（或者在該聚集體中）任何獨立六方晶氮化硼的總質量［1］以及在該組成物中（或者在該聚集體中）任何殘留的硼的總質量［2］的總和佔有不超過該組成物（或者該聚集體）的質量的35 %。
因此，除此之外，本發明的申請標的提供了具有有利、高純度的組成物（或者聚集體），其中在在該組成物中（或者在該聚集體中）的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中（或者在該聚集體中）具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和不超過1 %具有選自迪克希杯狀的缺陷以及竹節狀的缺陷之中的至少一種缺陷。
因此，除此之外，本發明的申請標的提供了組成物（或者聚集體），其具有有利、高百分比並且為單壁的獨立氮化硼奈米管和氮化硼奈米管結構，例如其中在在該組成物中（或者在該聚集體中）的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中（或者在該聚集體中）具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和的至少50 %的每一個為單壁的。
這樣的組成物或者聚集體可以具有上文描述有利特徵的任何組合，並且同樣可以具有根據本發明的申請標的的外延h-BN/BNNT結構的上文描述有利特徵。
如上面所描述的，根據本發明的申請標的的第九個態樣，其提供了一種製造組成物的方法，包含：提供氮氣以及氫氣的混合物至腔室的第一區域；轉化至少一部分的該氮氣以及氫氣的混合物為電漿；提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域，藉此該至少一種含硼材料以及氮氣的混合物與該電漿接觸以形成反應混合物；以及轉化至少一部分的該混合物為外延h-BN/BNNT結構。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第九個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：該腔室包含：該第一區域；該第二區域；至少一個第三區域；第一連接區段，該第一連接區段提供該第一區域和該第二區域之間的連通（communication）；以及第二連接區段，該第二連接區段提供該第二區域和該第三區域之間的連通，該第一區域具有至少一個垂直於該腔室的軸線的第一區域截面面積，該腔室的該軸線延伸通過該第一區域、該第二區域以及該第三區域，該第二區域具有至少一個垂直於該腔室的該軸線的第二區域截面面積，該第三區域具有至少一個垂直於該腔室的該軸線的第三區域截面面積，該第一連接區段具有至少一個垂直於該腔室的該軸線的第一連接區段截面面積，該第二連接區段具有至少一個垂直於該腔室的該軸線的第二連接區段截面面積，每一個該第一連接區段截面面積係小於該第一區域截面面積，以及小於該第二區域截面面積，每一個該第二連接區段截面面積係小於該第三區域截面面積；並且在一些這樣的具體實例中：該第三區域的至少一部分內的壓力為至少10 psi；該第三區域的至少一部分內的壓力係介於10 psi至20 psi的範圍；及/或該第三區域的至少一部分內的壓力係介於15 psi至20 psi的範圍。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第九個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：該氮氣以及氫氣的混合物中的氫氣的重量百分比係介於1 質量%至7 質量%的範圍。在一些具體實例中，氫氣的重量百分比為至少2 質量%。在一些具體實例中，氫氣的重量百分比係介於2 質量%至7 質量%的範圍。在一些具體實例中，氫氣的重量百分比為4 質量%或者約為4.0質量%。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第九個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：該氮氣以及氫氣的混合物中的氫氣的重量百分比為至少3 質量%。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第九個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：該氮氣以及氫氣的混合物中的氫氣的重量百分比為至少4 質量%。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第九個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：該氮氣以及氫氣的混合物係以至少30公升/分鐘的量提供至該第一區域。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第九個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：該氮氣以及氫氣的混合物係以至少40公升/分鐘的量提供至該第一區域。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第九個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：該氮氣以及氫氣的混合物係以至少50公升/分鐘的量提供至該第一區域。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第九個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：該提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域包含以至少20毫克/分鐘的速率提供硼。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第九個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：該提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域包含以介於20毫克/分鐘至90毫克/分鐘的範圍的速率提供硼。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第九個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：該提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域包含以0.1公升/分鐘至1.3公升/分鐘的範圍的速率提供氮氣。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第九個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：該提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域包含以1.3公升/分鐘至8.4公升/分鐘的範圍的速率提供氮氣。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第九個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：該轉化至少一部分的該氮氣以及氫氣的混合物為電漿包含在該第一區域內產生電磁波。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第九個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：該產生電磁波包含以至少35千瓦的功率速率對電磁波產生器提供射頻能量（並且在一些具體實例中，為35千瓦至45千瓦）。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第九個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：該產生電磁波包含以至少39千瓦的功率速率對電磁波產生器提供射頻能量（並且在一些具體實例中，為39千瓦至45千瓦）。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第九個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：該腔室的至少一部分內的壓力為至少10 psi。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第九個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：該腔室的至少一部分內的壓力係介於10 psi至20 psi的範圍。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第九個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：該腔室的至少一部分內的壓力係介於15 psi至20 psi的範圍。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第九個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：該方法進一步包含使該等外延h-BN/BNNT結構的至少一些與硝酸接觸；並且在一些具體實例中，該方法進一步包含使該等外延h-BN/BNNT結構的至少一些經受介於700 ºC至900 ºC的範圍的溫度。
在一些具體實例中，根據本發明的申請標的的第九個態樣，其可以適當地包含或者不包含在本文中描述的任何其他特徵：該方法進一步包含使該等外延h-BN/BNNT結構的至少一些經受介於700 ºC至900 ºC的範圍的溫度。
實施例
1
：
以50公升/分鐘的速率將氮氣以及氫氣的混合物（96質量份的氮氣以及4質量份的氫氣）供應至如圖1所描繪的裝置的電漿產生器間隔（藉由通口）。裝置進一步具有以下特徵：電漿產生器的外徑為3.5英吋；電漿產生器的內徑為2.0英吋；電漿產生器的長度為10.0英吋；軸環區的外徑為3.5英吋；軸環區的內徑為1.40英吋；軸環區的長度為3.0英吋；羽狀開口（電漿產生器以及軸環間隔之間的連接區）的直徑為1.38英吋；反應物進料開口為沿著軸環區的長度的一半；第一反應器區的內徑為8.0英吋；第一反應器區的長度為24英吋；第二反應器區的內徑為8.0英吋；第二反應器區的長度為24英吋；以及反應物進料開口的直徑為1/16英吋。
供應39千瓦至電磁波產生器以電離電漿產生器間隔中的氮氣以及氫氣。
藉由反應物進料開口，將夾帶在氮氣（例如1.3公升/分鐘）中的固體元素硼粉末（在進入裝置之前的室溫中）以22毫克/分鐘的速率供應至軸環間隔。
同時保持第一反應器區以及第二反應器區內的壓力介於15 psi至20 psi的範圍（亦即壓力可以在這個範圍內波動），並且至少部分的軸環區內的溫度為約8,000 K。
圖4為實施例1的產物的代表性部分的穿透式電子顯微鏡影像，其中約30 %的氮化硼奈米管結構的每一個至少30 %被外延六方經氮化硼所覆蓋。
超過50 %的該等獨立氮化硼奈米管以及該等氮化硼奈米管結構的總合，為單壁的，其他為雙壁的或者為多壁的。
小於1 %的該等獨立氮化硼奈米管以及該等氮化硼奈米管結構的總合，具有迪克希杯狀的缺陷或者竹節狀的缺陷。
殘留的硼的質量以及獨立六方晶氮化硼的質量的總和，小於產物質量的35 %。
實施例
2
：
以50公升/分鐘的速率將氮氣以及氫氣的混合物（96質量份的氮氣以及4質量份的氫氣）供應至如實施例1所使用的相同裝置的電漿產生器間隔（藉由通口）。
供應39千瓦至電磁波產生器以電離電漿產生器間隔中的氮氣以及氫氣。
藉由反應物進料開口，將夾帶在氮氣（例如8.4公升/分鐘）中的固體元素硼粉末（在進入裝置之前的室溫中）以22毫克/分鐘的速率供應至軸環間隔。
同時保持第一反應器區以及第二反應器區內的壓力介於15 psi至20 psi的範圍（亦即壓力可以在這個範圍內波動），並且至少部分的軸環區內的溫度為約8,000 K。
圖5為實施例2的產物的代表性部分的穿透式電子顯微鏡影像，其中約90 %的氮化硼奈米管結構的每一個至少30 %被外延六方晶氮化硼所覆蓋。
圖6為實施例2的部分產物的穿透式電子顯微鏡影像，該影像顯示了外延h-BN/BNNT結構。
參考元件符號61表示圖6的穿透式電子顯微鏡影像中的高純度以及高質量的氮化硼奈米管的一個實例。
參考元件符號62表示圖6的穿透式電子顯微鏡影像中的不反應的非晶硼的一個實例。
參考元件符號63、64以及65表示圖6的穿透式電子顯微鏡影像中的外延h-BN/BNNT結構的實例。
圖7為實施例2的部分產物的穿透式電子顯微鏡影像，該影像顯示了獨立六方晶氮化硼以及外延h-BN/BNNT結構（其中一者包含了氮化硼奈米管結構團塊）。
參考元件符號71係表示圖7的穿透式電子顯微鏡影像中的獨立六方晶氮化硼結構的一個實例。
參考元件符號72係表示圖7的穿透式電子顯微鏡影像中的外延h-BN/BNNT結構（包含氮化硼奈米管結構團塊）的一個實例。
參考元件符號73係表示圖7的穿透式電子顯微鏡影像中的外延h-BN/BNNT結構（包含單個氮化硼奈米管結構）的一個實例。
參考元件符號74係表示圖7的穿透式電子顯微鏡影像中的外延h-BN/BNNT結構（包含兩個氮化硼奈米管結構團塊）的一個實例。
圖8為實施例2的部分產物的穿透式電子顯微鏡影像，該影像顯示了氮化硼奈米管結構團塊以及外延h-BN/BNNT結構。
參考元件符號81係表示圖8的穿透式電子顯微鏡影像中的獨立氮化硼奈米管團塊（亦即沒有外延的六方晶氮化硼成核或者成長的團塊）的一個實例。
參考元件符號82係表示圖8的穿透式電子顯微鏡影像中的外延h-BN/BNNT結構（包含在氮化硼奈米管結構束一側上的氮化硼成核）的一個實例。
圖9為實施例2的部分產物的穿透式電子顯微鏡影像，該影像顯示了外延h-BN/BNNT結構。
參考元件符號91係表示圖9的穿透式電子顯微鏡影像中的外延h-BN/BNNT結構（包含單個氮化硼奈米管結構）的一個實例。
參考元件符號92係表示圖9的穿透式電子顯微鏡影像中的外延h-BN/BNNT結構（包含氮化硼奈米管結構團塊）的一個實例。
圖10為實施例2的部分產物的穿透式電子顯微鏡影像，該影像顯示了殘留的硼以及外延h-BN/BNNT結構。
參考元件符號101以及102係表示圖10的穿透式電子顯微鏡影像中的殘留的非晶硼的實例。
參考元件符號103係表示圖10的穿透式電子顯微鏡影像中的外延h-BN/BNNT結構的一個實例。
參考元件符號104係表示圖10的穿透式電子顯微鏡影像中的外延h-BN/BNNT結構（包含氮化硼奈米管結構團塊）的一個實例。
圖11為實施例2的部分產物的穿透式電子顯微鏡影像，該影像顯示了殘留的硼以及外延h-BN/BNNT結構。
參考元件符號111以及112係表示圖11的穿透式電子顯微鏡影像中的殘留的非晶硼的實例。
參考元件符號113以及114係表示圖11的穿透式電子顯微鏡影像中的外延h-BN/BNNT結構的實例。
圖12為實施例2的部分產物的穿透式電子顯微鏡影像，該影像顯示了外延h-BN/BNNT結構。
參考元件符號121以及122係表示圖12的穿透式電子顯微鏡影像中的外延h-BN/BNNT結構的實例。
超過50 %的該等獨立氮化硼奈米管以及該等氮化硼奈米管結構的總合，為單壁的，其他為雙壁的或者為多壁的。
小於1 %的該等獨立氮化硼奈米管以及該等氮化硼奈米管結構的總合，具有迪克希杯狀的缺陷或者竹節狀的缺陷。
殘留的硼的質量以及獨立六方晶氮化硼的質量的總和，小於產物質量的35 %。
圖13為獨立氮化硼奈米管的穿透式電子顯微鏡影像。
以下為一系列編號的段落，每一個段落定義了本發明的申請標的範圍內的申請標的。
段落1：一種組成物，包含：至少第一外延h-BN/BNNT結構，該第一外延h-BN/BNNT結構包含至少第一氮化硼奈米管結構以及至少第一六方晶氮化硼結構，該第一六方晶氮化硼結構相對於該第一氮化硼奈米管結構外延。
段落2：如段落1所述之組成物，其中：在該組成物中的具有長度至少為50奈米的一定量的獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中的具有長度至少為50奈米的一定量的氮化硼奈米管結構［2］的總和至少為10個，對於在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該一定量的獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該一定量的氮化硼奈米管結構［2］的該總合的至少10 %的一定量的氮化硼奈米管結構的每一個來說：該氮化硼奈米管結構具有長度至少為50奈米，並且總共至少10 %的該氮化硼奈米管結構的最外壁被六方晶氮化硼結構所覆蓋，該等六方晶氮化硼結構各自相對於該氮化硼奈米管結構外延。
段落3：如段落2所述之組成物，其中：對於在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該一定量的獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該一定量的氮化硼奈米管結構［2］的該總合的至少30 %的一定量的氮化硼奈米管結構的每一個來說：該氮化硼奈米管結構具有長度至少為50奈米，並且總共至少30 %的該氮化硼奈米管結構的最外壁被六方晶氮化硼結構所覆蓋，該等六方晶氮化硼結構各自相對於該氮化硼奈米管結構外延。
段落4：如段落2所述之組成物，其中：對於在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該一定量的獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該一定量的氮化硼奈米管結構［2］的該總合的至少80 %的一定量的氮化硼奈米管結構的每一個來說：該氮化硼奈米管結構具有長度至少為50奈米，並且總共至少30 %的該氮化硼奈米管結構的最外壁被六方晶氮化硼結構所覆蓋，該等六方晶氮化硼結構各自相對於該氮化硼奈米管結構外延。
段落5：如段落1所述之組成物，其中：在該組成物中的具有長度至少為50奈米的獨立氮化硼奈米管團塊（clump）［1］、在該組成物中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構團塊［2］、在該組成物中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］、在該組成物中的具有長度至少為50奈米的非團塊的獨立氮化硼奈米管［4］以及在該組成物中具有長度至少為50奈米的非團塊的氮化硼奈米管結構［5］的各自數量的總和至少為10個，在在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等氮化硼奈米管結構團塊［2］、在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］以及在該組成物中具有長度至少為50奈米的該等非團塊的氮化硼奈米管結構［5］之中，對於該總和的至少30 %的一定量的每一個來說：該氮化硼奈米管結構團塊［2］、該氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］或者該非團塊的氮化硼奈米管結構［5］的外部原子的總和的至少10 %被六方晶氮化硼結構所覆蓋，該等六方晶氮化硼結構各自相對於在該氮化硼奈米管結構團塊［2］、該氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］或者該非團塊的氮化硼奈米管結構［5］中的氮化硼奈米管結構外延。
段落6：如段落5所述之組成物，其中：在在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等氮化硼奈米管結構團塊［2］、在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］以及在該組成物中具有長度至少為50奈米的該等非團塊的氮化硼奈米管結構［5］之中，對於該總和的至少30 %的一定量的每一個來說：該氮化硼奈米管結構團塊［2］、該氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］或者該非團塊的氮化硼奈米管結構［5］的外部原子的總和的至少30 %被六方晶氮化硼結構所覆蓋，該等六方晶氮化硼結構各自相對於在該氮化硼奈米管結構團塊［2］、該氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］或者該非團塊的氮化硼奈米管結構［5］中的氮化硼奈米管結構外延。
段落7：如段落5所述之組成物，其中：在在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等氮化硼奈米管結構團塊［2］、在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］以及在該組成物中具有長度至少為50奈米的該等非團塊的氮化硼奈米管結構［5］之中，對於該總和的至少80 %的一定量的每一個來說：該氮化硼奈米管結構團塊［2］、該氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］或者該非團塊的氮化硼奈米管結構［5］的外部原子的總和的至少30 %被六方晶氮化硼結構所覆蓋，該等六方晶氮化硼結構各自相對於在該氮化硼奈米管結構團塊［2］、該氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］或者該非團塊的氮化硼奈米管結構［5］中的氮化硼奈米管結構外延。
段落8：一種聚集體，包含：單片結構，該單片結構包含至少第一外延h-BN/BNNT結構，該第一外延h-BN/BNNT結構包含至少第一氮化硼奈米管結構以及至少第一六方晶氮化硼結構，該第一六方晶氮化硼結構相對於該第一氮化硼奈米管結構外延，該單片結構具有至少100奈米的第一維度以及至少100奈米的第二維度，該第二維度係垂直於該第一維度。
段落9：如段落8所述之聚集體，其中：對於在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的該一定量的獨立氮化硼奈米管［1］以及在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的該一定量的氮化硼奈米管結構［2］的該總合的至少10 %的在該單片結構的一定量的氮化硼奈米管結構的每一個來說：總共至少10 %的該氮化硼奈米管結構的最外壁被六方晶氮化硼結構所覆蓋，該等六方晶氮化硼結構各自相對於該氮化硼奈米管結構外延。
段落10：如段落9所述之聚集體，其中：對於在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的該一定量的獨立氮化硼奈米管［1］以及在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的該一定量的氮化硼奈米管結構［2］的該總合的至少30 %的在該單片結構的一定量的氮化硼奈米管結構的每一個來說：總共至少30 %的該氮化硼奈米管結構的最外壁被六方晶氮化硼結構所覆蓋，該等六方晶氮化硼結構各自相對於該氮化硼奈米管結構外延。
段落11：如段落9所述之聚集體，其中：對於在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的該一定量的獨立氮化硼奈米管［1］以及在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的該一定量的氮化硼奈米管結構［2］的該總合的至少80 %的在該單片結構的一定量的氮化硼奈米管結構的每一個來說：總共至少30 %的該氮化硼奈米管結構的最外壁被六方晶氮化硼結構所覆蓋，該等六方晶氮化硼結構各自相對於該氮化硼奈米管結構外延。
段落12：如段落8所述之聚集體，其中：在在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構團塊［2］、在該單片結構中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］以及在該單片結構中具有長度至少為50奈米的非團塊的氮化硼奈米管結構［5］之中，對於在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的獨立氮化硼奈米管團塊［1］、在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構團塊［2］、在該單片結構中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］、在該單片結構中具有長度至少為50奈米的非團塊的獨立氮化硼奈米管［4］以及在該單片結構中具有長度至少為50奈米的非團塊的氮化硼奈米管結構［5］的各自數量的總和的至少10 %的一定量的每一個來說：該氮化硼奈米管結構團塊［2］、該氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］或者該非團塊的氮化硼奈米管結構［5］的外部原子的總和的至少10 %被六方晶氮化硼結構所覆蓋，該等六方晶氮化硼結構各自相對於在該氮化硼奈米管結構團塊［2］、該氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］或者該非團塊的氮化硼奈米管結構［5］中的氮化硼奈米管結構外延。
段落13：如段落12所述之聚集體，其中：在在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構團塊［2］、在該單片結構中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］以及在該單片結構中具有長度至少為50奈米的非團塊的氮化硼奈米管結構［5］之中，對於在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的獨立氮化硼奈米管團塊［1］、在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構團塊［2］、在該單片結構中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］、在該單片結構中具有長度至少為50奈米的非團塊的獨立氮化硼奈米管［4］以及在該單片結構中具有長度至少為50奈米的非團塊的氮化硼奈米管結構［5］的各自數量的總和的至少30 %的一定量的每一個來說：該氮化硼奈米管結構團塊［2］、該氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］或者該非團塊的氮化硼奈米管結構［5］的外部原子的總和的至少30 %被六方晶氮化硼結構所覆蓋，該等六方晶氮化硼結構各自相對於在該氮化硼奈米管結構團塊［2］、該氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］或者該非團塊的氮化硼奈米管結構［5］中的氮化硼奈米管結構外延。
段落14：如段落12所述之聚集體，其中：在在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構團塊［2］、在該單片結構中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］以及在該單片結構中具有長度至少為50奈米的非團塊的氮化硼奈米管結構［5］之中，對於在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的獨立氮化硼奈米管團塊［1］、在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構團塊［2］、在該單片結構中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］、在該單片結構中具有長度至少為50奈米的非團塊的獨立氮化硼奈米管［4］以及在該單片結構中具有長度至少為50奈米的非團塊的氮化硼奈米管結構［5］的各自數量的總和的至少80 %的一定量的每一個來說：該氮化硼奈米管結構團塊［2］、該氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］或者該非團塊的氮化硼奈米管結構［5］的外部原子的總和的至少30 %被六方晶氮化硼結構所覆蓋，該等六方晶氮化硼結構各自相對於在該氮化硼奈米管結構團塊［2］、該氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊［3］或者該非團塊的氮化硼奈米管結構［5］中的氮化硼奈米管結構外延。
段落15：一種組成物，包含：複數個獨立氮化硼奈米管，在該組成物中任何獨立六方晶氮化硼的總質量［1］以及在該組成物中任何殘留的硼的總質量［2］的總和佔有不超過該組成物的質量的35 %。
段落16：如段落15所述之組成物，其中在該組成物中的任何獨立六方晶氮化硼的該總質量［1］以及在該組成物中的任何殘留的硼的該總質量［2］的總和佔有不超過該組成物的質量的25 %。
段落17：一種聚集體，包含：單片結構，該單片結構包含複數個獨立氮化硼奈米管，該單片結構具有至少100奈米的第一維度以及至少100奈米的第二維度，該第二維度係垂直於該第一維度，在該單片結構中的任何獨立六方晶氮化硼的總質量［1］以及在該單片結構中任何殘留的硼的總質量［2］的總和佔有不超過該單片結構的質量的35 %。
段落18：如段落17所述之聚集體，其中在該聚集體中的任何獨立六方晶氮化硼的該總質量［1］以及在該聚集體中任何殘留的硼的總質量［2］的總和佔有不超過該聚集體的質量的25 %。
段落19：一種組成物，包含：至少10個獨立氮化硼奈米管，該等獨立氮化硼奈米管具有長度至少為50奈米，在在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和不超過1 %具有選自迪克希杯狀的缺陷以及竹節狀的缺陷之中的至少一種缺陷。
段落20：一種聚集體，包含：單片結構，該單片結構包含複數個獨立氮化硼奈米管，該單片結構具有至少100奈米的第一維度以及至少100奈米的第二維度，該第二維度係垂直於該第一維度，在在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該單片結構中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和不超過1 %具有選自迪克希杯狀的缺陷以及竹節狀的缺陷之中的至少一種缺陷。
段落21：一種組成物，包含：至少10個獨立氮化硼奈米管，在在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和的至少50 %的每一個為單壁的。
段落22：如段落21所述之組成物，其中在在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等氮化硼奈米管結構［2］的該總和的為單壁的至少一些的每一個，係在獨立氮化硼奈米管團塊、氮化硼奈米管結構團塊或者氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊中。
段落23：如段落21所述之組成物，其中在在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和的50 %至60 %的每一個為單壁的。
段落24：一種聚集體，包含：單片結構，該單片結構包含至少一個獨立氮化硼奈米管，該單片結構具有至少100奈米的第一維度以及至少100奈米的第二維度，該第二維度係垂直於該第一維度，在在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該單片結構中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和的至少50 %的每一個為單壁的。
段落25：如段落24所述之聚集體，其中在在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該單片結構中具有長度至少為50奈米的該等氮化硼奈米管結構［2］的該總和的為單壁的至少一些的每一個，係在獨立氮化硼奈米管團塊、氮化硼奈米管結構團塊或者氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊中。
段落26：如段落24所述之聚集體，其中在在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該單片結構中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和的50 %至60 %的每一個為單壁的。
段落27：如段落1-7、19以及21中任一項所述之組成物，其中在該組成物中的該等外延h-BN/BNNT結構的組合質量佔有該組成物的質量的至少65 %。
段落28：如段落27所述之組成物，其中在該組成物中的該等外延h-BN/BNNT結構的該組合質量佔有該組成物的質量的至少75 %。
段落29：如段落8-14、20以及24中任一項所述之聚集體，其中在該組成物中的該等外延h-BN/BNNT結構的該組合質量佔有該單片結構的質量的至少65 %。
段落30：如段落29所述之聚集體，其中在該組成物中的該等外延h-BN/BNNT結構的該組合質量佔有該單片結構的質量的至少75 %。
段落31：如段落1-7、15、16、19、21-23、27以及28中任一項所述之組成物，其中至少10 質量%的該組成物包含六方晶氮化硼結構，該等六方晶氮化硼結構各自相對於氮化硼奈米管結構外延。
段落32：如段落8-14、17、18、20、24-26、29以及30中任一項所述之聚集體，其中至少10 質量%的該單件結構包含六方晶氮化硼結構，該等六方晶氮化硼結構各自相對於氮化硼奈米管結構外延。
段落33：如段落1-7、15、16、19、21-23、27、28以及31中任一項所述之組成物，其中對於在該組成物中至少10 %的原子的每一個，該原子在六方晶氮化硼結構中，該六方晶氮化硼結構在該組成物中隨著氮化硼奈米管結構外延。
段落34：如段落8-14、17、18、20、24-26、29、30以及32中任一項所述之聚集體，其中對於在該單件結構中至少10 %的原子的每一個，該原子在六方晶氮化硼結構中，該六方晶氮化硼結構在該組成物中隨著氮化硼奈米管結構外延。
段落35：如段落1-7、27、28、31以及33中任一項所述之組成物，其中在該組成物中任何獨立六方晶氮化硼的組合質量［1］以及在該組成物中任何非晶硼的組合質量［2］的總和佔有小於該組成物的質量的35 %。
段落36：如段落8-14、29、30、32以及34中任一項所述之聚集體，其中在該單件結構中任何獨立六方晶氮化硼的組合質量［1］以及在該單件結構中任何非晶硼的組合質量［2］的總和佔有小於該單件結構的質量的35 %。
段落37：如段落1-7、15、16、27、28、31、33以及35中任一項所述之組成物，其中在在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和不超過1 %具有選自迪克希杯狀的缺陷以及竹節狀的缺陷之中的至少一種缺陷。
段落38：如段落8-14、17、18、29、30、32、34以及36中任一項所述之聚集體，其中在在該單件結構中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該單件結構中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和不超過1 %具有選自迪克希杯狀的缺陷以及竹節狀的缺陷之中的至少一種缺陷。
段落39：如段落1-7、15、16、19、27、28、31、33、35和37中任一項所述之組成物，其中在在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和的至少50 %的每一個為單壁的。
段落40：如段落8-14、17、18、20、29、30、32、34、36和38中任一項中任一項所述之聚集體，其中在在該單件結構中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該單件結構中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和的至少50 %的每一個為單壁的。
段落41：如段落15、16、27、28、31、33、35、37以及39中任一項所述之組成物，其中獨立六方晶氮化硼佔有不超過該組成物的質量的1 %。
段落42：如段落17、18、29、30、32、34、36、38以及40中任一項所述之聚集體，其中獨立六方晶氮化硼佔有不超過該聚集體的質量的1 %。
段落43：一種製造組成物的方法，包含：提供氮氣以及氫氣的混合物至腔室的第一區域；轉化至少一部分的該氮氣以及氫氣的混合物為電漿；提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域，藉此該至少一種含硼材料以及氮氣的混合物與該電漿接觸以形成反應混合物；以及轉化至少一部分的該混合物為外延h-BN/BNNT結構。
段落44：如段落43所述之方法，其中該腔室包含：該第一區域；該第二區域；至少一個第三區域；第一連接區段，該第一連接區段提供該第一區域和該第二區域之間的連通；以及第二連接區段，該第二連接區段提供該第二區域和該第三區域之間的連通，該第一區域具有至少一個垂直於該腔室的軸線的第一區域截面面積，該腔室的該軸線延伸通過該第一區域、該第二區域以及該第三區域，該第二區域具有至少一個垂直於該腔室的該軸線的第二區域截面面積，該第三區域具有至少一個垂直於該腔室的該軸線的第三區域截面面積，該第一連接區段具有至少一個垂直於該腔室的該軸線的第一連接區段截面面積，該第二連接區段具有至少一個垂直於該腔室的該軸線的第二連接區段截面面積，每一個該第一連接區段截面面積係小於該第一區域截面面積，以及小於該第二區域截面面積，每一個該第二連接區段截面面積係小於該第三區域截面面積。
段落45：如段落44所述之方法，其中該第三區域的至少一部分內的壓力為至少10 psi。
段落46：如段落44所述之方法，其中該第三區域的至少一部分內的壓力係介於10 psi至20 psi的範圍。
段落47：如段落44所述之方法，其中該第三區域的至少一部分內的壓力係介於15 psi至20 psi的範圍。
段落48：如段落43-47中任一項所述之方法，其中該氮氣與氫氣的混合物中的氫氣的重量百分比為至少2 質量%。
段落49：如段落43-47中任一項所述之方法，其中該氮氣與氫氣的混合物中的氫氣的重量百分比為至少3 質量%。
段落50：如段落43-47中任一項所述之方法，其中該氮氣與氫氣的混合物中的氫氣的重量百分比為至少4 質量%。
段落51：如段落43-50中任一項所述之方法，其中該氮氣與氫氣的混合物係以至少30公升/分鐘的量提供至該第一區域。
段落52：如段落43-50中任一項所述之方法，其中該氮氣與氫氣的混合物係以至少40公升/分鐘的量提供至該第一區域。
段落53：如段落43-50中任一項所述之方法，其中該氮氣與氫氣的混合物係以至少50公升/分鐘的量提供至該第一區域
段落54：如段落43-53中任一項所述之方法，其中該提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域包含以至少20毫克/分鐘的速率提供硼。
段落55：如段落43-53中任一項所述之方法，其中該提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域包含以介於20毫克/分鐘至90毫克/分鐘的範圍的速率提供硼。
段落56：如段落43-55中任一項所述之方法，其中該提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域包含以0.1公升/分鐘至1.3公升/分鐘的範圍的速率提供氮氣。
段落57：如段落43-55中任一項所述之方法，其中該提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域包含以1.3公升/分鐘至8.4公升/分鐘的範圍的速率提供氮氣。
段落58：如段落43-57中任一項所述之方法，其中該轉化至少一部分的該氮氣以及氫氣的混合物為電漿包含在該第一區域內產生電磁波。
段落59：如段落58所述之方法，其中該產生電磁波包含以至少35千瓦的功率速率對電磁波產生器提供射頻能量。
段落60：如段落58所述之方法，其中該產生電磁波包含以至少39千瓦的功率速率對電磁波產生器提供射頻能量。
段落61：如段落43-60中任一項所述之方法，其中該方法進一步包含使該等外延h-BN/BNNT結構的至少一些與硝酸接觸。
段落62：如段落43-61中任一項所述之方法，其中該方法進一步包含使該等外延h-BN/BNNT結構的至少一些經受介於700 ºC至900 ºC的範圍的溫度。
10:裝置
11:電漿產生器
12:軸環區
13:第一反應器區
14:第二反應器區
15:壁
16:電磁波產生器和導波管
17:電花波源
18:射頻透明區
19:交流電源供應
20:通口
21:電漿產生器間隔
22:羽狀開口
23:軸環間隔
24:反應物進料開口
25:出入口
26:第一反應腔室區
27:出入口
28:第二反應腔室區
29:可移動的電極
30:放電突起部
31:外殼層
32:開口
33:腔室
34:出口
35:第一排放線路
36:壓力調節器
37:第二排放線路
61:高純度以及高質量的氮化硼奈米管
62:不反應的非晶硼
63:外延h-BN/BNNT結構
64:外延h-BN/BNNT結構
65:外延h-BN/BNNT結構
71:獨立六方晶氮化硼結構
72:外延h-BN/BNNT結構（包含氮化硼奈米管結構團塊）
73:外延h-BN/BNNT結構（包含單個氮化硼奈米管結構）
74:外延h-BN/BNNT結構（包含兩個氮化硼奈米管結構團塊）
81:獨立氮化硼奈米管團塊
82:外延h-BN/BNNT結構（包含在氮化硼奈米管結構束一側上的氮化硼成核）
91:外延h-BN/BNNT結構（包含單個氮化硼奈米管結構）
92:外延h-BN/BNNT結構（包含氮化硼奈米管結構團塊）
101:殘留的非晶硼
102:殘留的非晶硼
103:外延h-BN/BNNT結構
104:外延h-BN/BNNT結構（包含氮化硼奈米管結構團塊）
111:殘留的非晶硼
112:殘留的非晶硼
113:外延h-BN/BNNT結構
114:外延h-BN/BNNT結構
121:外延h-BN/BNNT結構
122:外延h-BN/BNNT結構
[圖1]示意性地描繪了根據本發明的申請標的的的第一個態樣以及第二個態樣的可以用於製造外延h-BN/BNNT結構的裝置10的代表性具體實例，以及包含外延h-BN/BNNT結構的組成物及/或聚集體。
[圖2]為圖1的放大部分。
[圖3]說明了外延h-BN/BNNT結構。
[圖4]為實施例1的產物的代表性部分的穿透式電子顯微鏡影像，其中約30 %的氮化硼奈米管結構的每一個的至少30 %被外延六方經氮化硼所覆蓋。
[圖5]為實施例2的產物的代表性部分的穿透式電子顯微鏡影像，其中約90 %的氮化硼奈米管結構的每一個的至少30 %被外延六方晶氮化硼所覆蓋。
[圖6]為實施例2的部分產物的穿透式電子顯微鏡影像，該影像顯示了（特別是）外延h-BN/BNNT結構。
[圖7]為實施例2的部分產物的穿透式電子顯微鏡影像，該影像顯示了（特別是）獨立六方晶氮化硼以及外延h-BN/BNNT結構（其中一者包含了氮化硼奈米管結構團塊（clump））。
[圖8]為實施例2的部分產物的穿透式電子顯微鏡影像，該影像顯示了（特別是）氮化硼奈米管結構團塊以及外延h-BN/BNNT結構。
[圖9]為實施例2的部分產物的穿透式電子顯微鏡影像，該影像顯示了（特別是）外延h-BN/BNNT結構。
[圖10]為實施例2的部分產物的穿透式電子顯微鏡影像，該影像顯示了（特別是）殘留的硼以及外延h-BN/BNNT結構。
[圖11]為實施例2的部分產物的穿透式電子顯微鏡影像，該影像顯示了（特別是）殘留的硼以及外延h-BN/BNNT結構。
[圖12]為實施例2的部分產物的穿透式電子顯微鏡影像，該影像顯示了（特別是）外延h-BN/BNNT結構。
[圖13]為獨立氮化硼奈米管的穿透式電子顯微鏡影像。
10:裝置
11:電漿產生器
12:軸環區
13:第一反應器區
14:第二反應器區
15:壁
16:電磁波產生器和導波管
17:電花波源
18:射頻透明區
19:交流電源供應
20:通口
21:電漿產生器間隔
22:羽狀開口
23:軸環間隔
24:反應物進料開口
25:出入口
26:第一反應腔室區
27:出入口
28:第二反應腔室區
29:可移動的電極
30:放電突起部
31:外殼層
32:開口
33:腔室
34:出口
35:第一排放線路
36:壓力調節器
37:第二排放線路
Claims (36)
- 一種組成物，包含： 複數個獨立氮化硼奈米管， 在該組成物中任何獨立六方晶氮化硼的總質量［1］以及在該組成物中任何殘留的硼的總質量［2］的總和佔有不超過該組成物的質量的35 %。
- 如申請專利範圍第1項所述之組成物，其中在該組成物中的任何獨立六方晶氮化硼的該總質量［1］以及在該組成物中的任何殘留的硼的該總質量［2］的總和佔有不超過該組成物的質量的25 %。
- 如申請專利範圍第1項所述之組成物，其中獨立六方晶氮化硼佔有不超過該組成物的質量的1 %。
- 一種聚集體，包含： 單片結構，該單片結構包含複數個獨立氮化硼奈米管， 該單片結構具有至少100奈米的第一維度以及至少100奈米的第二維度，該第二維度係垂直於該第一維度， 在該單片結構中的獨立六方晶氮化硼的總質量［1］以及在該單片結構中任何殘留的硼的總質量［2］的總和佔有不超過該單片結構的質量的35 %。
- 如申請專利範圍第4項所述之聚集體，其中在該聚集體中的任何獨立六方晶氮化硼的該總質量［1］以及在該聚集體中任何殘留的硼的該總質量［2］的總和佔有不超過該聚集體的質量的25 %。
- 一種組成物，包含： 至少10個獨立氮化硼奈米管，該等獨立氮化硼奈米管具有長度至少為50奈米， 在在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和不超過1 %具有選自迪克希杯狀的缺陷（dixie cup defect）以及竹節狀的缺陷（bamboo defect）之中的至少一種缺陷。
- 一種聚集體，包含： 單片結構，該單片結構包含複數個獨立氮化硼奈米管， 該單片結構具有至少100奈米的第一維度以及至少100奈米的第二維度，該第二維度係垂直於該第一維度， 在在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該單片結構中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和不超過1 %具有選自迪克希杯狀的缺陷以及竹節狀的缺陷之中的至少一種缺陷。
- 一種組成物，包含： 至少10個獨立氮化硼奈米管， 在在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和的至少50 %的每一個為單壁的。
- 如申請專利範圍第8項所述之組成物，其中在在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等氮化硼奈米管結構［2］的該總和的為單壁的至少一些的每一個，係在獨立氮化硼奈米管團塊、氮化硼奈米管結構團塊或者氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊中。
- 如申請專利範圍第8項所述之組成物，其中在在該組成物中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該組成物中的具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和的50 %至60 %的每一個為單壁的。
- 一種聚集體，包含： 單片結構，該單片結構包含至少一個獨立氮化硼奈米管， 該單片結構具有至少100奈米的第一維度以及至少100奈米的第二維度，該第二維度係垂直於該第一維度， 在在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該單片結構中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和的至少50 %的每一個為單壁的。
- 如申請專利範圍第11項所述之聚集體，其中在在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該單片結構中具有長度至少為50奈米的該等氮化硼奈米管結構［2］的該總和的為單壁的至少一些的每一個，係在獨立氮化硼奈米管團塊、氮化硼奈米管結構團塊或者氮化硼奈米管結構/獨立氮化硼奈米管團塊中。
- 如申請專利範圍第11項所述之聚集體，其中在在該單片結構中的具有長度至少為50奈米的該等獨立氮化硼奈米管［1］以及在該單片結構中具有長度至少為50奈米的氮化硼奈米管結構［2］的總和之中，該總和的50 %至60 %的每一個為單壁的。
- 一種製造組成物的方法，包含： 提供氮氣以及氫氣的混合物至腔室的第一區域； 轉化至少一部分的該氮氣以及氫氣的混合物為電漿； 提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域，藉此該至少一種含硼材料以及氮氣的混合物與該電漿接觸以形成反應混合物；以及 轉化至少一部分的該混合物為外延h-BN/BNNT結構， 其中該腔室包含： 該第一區域； 該第二區域； 至少第三區域； 第一連接區段，該第一連接區段提供該第一區域和該第二區域之間的連通（communication）；以及 第二連接區段，該第二連接區段提供該第二區域和該第三區域之間的連通， 該第一區域具有至少一個垂直於該腔室的軸線的第一區域截面面積，該腔室的該軸線延伸通過該第一區域、該第二區域以及該第三區域， 該第二區域具有至少一個垂直於該腔室的該軸線的第二區域截面面積， 該第三區域具有至少一個垂直於該腔室的該軸線的第三區域截面面積， 該第一連接區段具有至少一個垂直於該腔室的該軸線的第一連接區段截面面積， 該第二連接區段具有至少一個垂直於該腔室的該軸線的第二連接區段截面面積， 每一個該第一連接區段截面面積係小於該第一區域截面面積，以及小於該第二區域截面面積， 每一個該第二連接區段截面面積係小於該第三區域截面面積。
- 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中該第三區域的至少一部分內的壓力為至少10 psi。
- 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中該第三區域的至少一部分內的壓力係介於10 psi至20 psi的範圍。
- 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中該第三區域的至少一部分內的壓力係介於15 psi至20 psi的範圍。
- 一種製造組成物的方法，包含： 提供氮氣以及氫氣的混合物至腔室的第一區域； 轉化至少一部分的該氮氣以及氫氣的混合物為電漿； 提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域，藉此該至少一種含硼材料以及氮氣的混合物與該電漿接觸以形成反應混合物；以及 轉化至少一部分的該混合物為外延h-BN/BNNT結構， 其中該氮氣與氫氣的混合物中的氫氣的重量百分比為至少2 質量%。
- 一種製造組成物的方法，包含： 提供氮氣以及氫氣的混合物至腔室的第一區域； 轉化至少一部分的該氮氣以及氫氣的混合物為電漿； 提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域，藉此該至少一種含硼材料以及氮氣的混合物與該電漿接觸以形成反應混合物；以及 轉化至少一部分的該混合物為外延h-BN/BNNT結構， 其中該氮氣與氫氣的混合物中的氫氣的重量百分比為至少3 質量%。
- 一種製造組成物的方法，包含： 提供氮氣以及氫氣的混合物至腔室的第一區域； 轉化至少一部分的該氮氣以及氫氣的混合物為電漿； 提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域，藉此該至少一種含硼材料以及氮氣的混合物與該電漿接觸以形成反應混合物；以及 轉化至少一部分的該混合物為外延h-BN/BNNT結構， 其中該氮氣與氫氣的混合物中的氫氣的重量百分比為至少4 質量%。
- 一種製造組成物的方法，包含： 提供氮氣以及氫氣的混合物至腔室的第一區域； 轉化至少一部分的該氮氣以及氫氣的混合物為電漿； 提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域，藉此該至少一種含硼材料以及氮氣的混合物與該電漿接觸以形成反應混合物；以及 轉化至少一部分的該混合物為外延h-BN/BNNT結構， 其中該氮氣與氫氣的混合物係以至少30公升/分鐘的量提供至該第一區域。
- 一種製造組成物的方法，包含： 提供氮氣以及氫氣的混合物至腔室的第一區域； 轉化至少一部分的該氮氣以及氫氣的混合物為電漿； 提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域，藉此該至少一種含硼材料以及氮氣的混合物與該電漿接觸以形成反應混合物；以及 轉化至少一部分的該混合物為外延h-BN/BNNT結構， 其中該氮氣與氫氣的混合物係以至少40公升/分鐘的量提供至該第一區域。
- 一種製造組成物的方法，包含： 提供氮氣以及氫氣的混合物至腔室的第一區域； 轉化至少一部分的該氮氣以及氫氣的混合物為電漿； 提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域，藉此該至少一種含硼材料以及氮氣的混合物與該電漿接觸以形成反應混合物；以及 轉化至少一部分的該混合物為外延h-BN/BNNT結構， 其中該氮氣與氫氣的混合物係以至少50公升/分鐘的量提供至該第一區域。
- 一種製造組成物的方法，包含： 提供氮氣以及氫氣的混合物至腔室的第一區域； 轉化至少一部分的該氮氣以及氫氣的混合物為電漿； 提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域，藉此該至少一種含硼材料以及氮氣的混合物與該電漿接觸以形成反應混合物；以及 轉化至少一部分的該混合物為外延h-BN/BNNT結構， 其中該提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域包含以至少20毫克/分鐘的速率提供硼。
- 一種製造組成物的方法，包含： 提供氮氣以及氫氣的混合物至腔室的第一區域； 轉化至少一部分的該氮氣以及氫氣的混合物為電漿； 提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域，藉此該至少一種含硼材料以及氮氣的混合物與該電漿接觸以形成反應混合物；以及 轉化至少一部分的該混合物為外延h-BN/BNNT結構， 其中該提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域包含以介於20毫克/分鐘至90毫克/分鐘的範圍的速率提供硼。
- 一種製造組成物的方法，包含： 提供氮氣以及氫氣的混合物至腔室的第一區域； 轉化至少一部分的該氮氣以及氫氣的混合物為電漿； 提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域，藉此該至少一種含硼材料以及氮氣的混合物與該電漿接觸以形成反應混合物；以及 轉化至少一部分的該混合物為外延h-BN/BNNT結構， 其中該提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域包含以0.1公升/分鐘至1.3公升/分鐘的範圍的速率提供氮氣。
- 一種製造組成物的方法，包含： 提供氮氣以及氫氣的混合物至腔室的第一區域； 轉化至少一部分的該氮氣以及氫氣的混合物為電漿； 提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域，藉此該至少一種含硼材料以及氮氣的混合物與該電漿接觸以形成反應混合物；以及 轉化至少一部分的該混合物為外延h-BN/BNNT結構， 其中該提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域包含以1.3公升/分鐘至8.4公升/分鐘的範圍的速率提供氮氣。
- 一種製造組成物的方法，包含： 提供氮氣以及氫氣的混合物至腔室的第一區域； 轉化至少一部分的該氮氣以及氫氣的混合物為電漿； 提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域，藉此該至少一種含硼材料以及氮氣的混合物與該電漿接觸以形成反應混合物；以及 轉化至少一部分的該混合物為外延h-BN/BNNT結構， 其中該轉化至少一部分的該氮氣以及氫氣的混合物為電漿包含在該第一區域內產生電磁波。
- 如申請專利範圍第28項所述之方法，其中該產生電磁波包含以至少35千瓦的功率速率對電磁波產生器提供射頻能量。
- 如申請專利範圍第28項所述之方法，其中該產生電磁波包含以至少39千瓦的功率速率對電磁波產生器提供射頻能量。
- 一種製造組成物的方法，包含： 提供氮氣以及氫氣的混合物至腔室的第一區域； 轉化至少一部分的該氮氣以及氫氣的混合物為電漿； 提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域，藉此該至少一種含硼材料以及氮氣的混合物與該電漿接觸以形成反應混合物；以及 轉化至少一部分的該混合物為外延h-BN/BNNT結構， 其中該腔室的至少一部分內的壓力為至少10 psi。
- 一種製造組成物的方法，包含： 提供氮氣以及氫氣的混合物至腔室的第一區域； 轉化至少一部分的該氮氣以及氫氣的混合物為電漿； 提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域，藉此該至少一種含硼材料以及氮氣的混合物與該電漿接觸以形成反應混合物；以及 轉化至少一部分的該混合物為外延h-BN/BNNT結構， 其中該腔室的至少一部分內的壓力係介於10 psi至20 psi的範圍。
- 一種製造組成物的方法，包含： 提供氮氣以及氫氣的混合物至腔室的第一區域； 轉化至少一部分的該氮氣以及氫氣的混合物為電漿； 提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域，藉此該至少一種含硼材料以及氮氣的混合物與該電漿接觸以形成反應混合物；以及 轉化至少一部分的該混合物為外延h-BN/BNNT結構， 其中該腔室的至少一部分內的壓力係介於15 psi至20 psi的範圍。
- 一種製造組成物的方法，包含： 提供氮氣以及氫氣的混合物至腔室的第一區域； 轉化至少一部分的該氮氣以及氫氣的混合物為電漿； 提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域，藉此該至少一種含硼材料以及氮氣的混合物與該電漿接觸以形成反應混合物；以及 轉化至少一部分的該混合物為外延h-BN/BNNT結構， 其中該方法進一步包含使該等外延h-BN/BNNT結構的至少一些與硝酸接觸。
- 如申請專利範圍第34項所述之方法，其中該方法進一步包含使該等外延h-BN/BNNT結構的至少一些經受介於700 ºC至900 ºC的範圍的溫度。
- 一種製造組成物的方法，包含： 提供氮氣以及氫氣的混合物至腔室的第一區域； 轉化至少一部分的該氮氣以及氫氣的混合物為電漿； 提供至少一種含硼材料以及氮氣的混合物至該腔室的第二區域，藉此該至少一種含硼材料以及氮氣的混合物與該電漿接觸以形成反應混合物；以及 轉化至少一部分的該混合物為外延h-BN/BNNT結構， 其中該方法進一步包含使該等外延h-BN/BNNT結構的至少一些經受介於700 ºC至900 ºC的範圍的溫度。
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