本發(fā)明公開了一種三維導(dǎo)熱填料及其制備方法和應(yīng)用。該三維導(dǎo)熱填料包括氮化硼納米片以及原位生長(zhǎng)于氮化硼納米片層間的碳納米管；其中，所述碳納米管的含量為2.5～20wt％。本發(fā)明還公開了一種三維導(dǎo)熱填料的制備方法及其在制備導(dǎo)熱復(fù)合材料中的應(yīng)用。本發(fā)明提供的三維導(dǎo)熱填料相對(duì)于原始的二維氮化硼納米片在面內(nèi)導(dǎo)熱和縱向面間導(dǎo)熱都有不同程度的提高；采用了化學(xué)氣相沉積法，在氮化硼納米片原位生長(zhǎng)碳納米管，通過(guò)調(diào)控反應(yīng)時(shí)間，得到生長(zhǎng)不同含量碳納米管的三維導(dǎo)熱填料；適用于制備多種形態(tài)的復(fù)合材料，不管是柔性導(dǎo)熱膜，硬質(zhì)導(dǎo)熱墊，還是導(dǎo)熱膏等，都能有更優(yōu)異的穩(wěn)定性和導(dǎo)熱性能。