新型碳纳米材料因其特有的结构以及优异的性能，在现代高科技领域具有广阔的应用前景，利用低廉的碳材料制备新型碳纳米材料一直是人们追逐的目标。与传统制各方法相比，激光因具有高压、高能、超快等特点，在常温常压下很容易实现碳材料相变所需的高温高压条件。本文以传统碳材料（石墨）为研究对象，采用不同的实验方法，对激光加工制备新型碳纳米材料（超细纳米金刚石、石墨烯、碳纳米角）进行了初步研究，讨论了不同实验条件下新型碳纳米材料的形成机理。论文研究的主要结论如下:　　(1)以大粒径(30μm)鳞片石墨颗粒为原料，在液相中，利用高功率脉冲激光冲击循环在水介质中的石墨颗粒悬浮液，合成了超细纳米金刚石。并从物理学、热力学以及动力学方面分析了其形成条件。研究结果表明:激光冲击过程中产生的高温、高压、高密度碳等离子体为金刚石的形成提供了热力学条件;热力学方面，在等离子体的温度和压力范围内，金刚石的平衡尺寸、临界形核半径以及形核能都比较小，有利于超细纳米金刚石的形成;动力学方面，在液相中，高功率纳秒激光能够形成大的过冷度，有利于提高晶核生长速度，但是晶核生长时间极短，限制了金刚石的进一步长大;纳米金刚石的形成包括形核和长大，是一个由固体—气体—液体—固体的转变过程。　　(2)在同样的实验条件下，以小粒径（5μm）鳞片石墨颗粒为原料，研究了石墨原料对实验结果的影响，制备出了新型石墨烯片层结构。研究结果表明:石墨烯的形成过程经历了蒸发、凝聚和沉积的过程，蒸发出的碳原子在相互碰撞过程中，在原子力作用下相互连接，首先形成离散的石墨烯形核区，在随后的冷却过程中，长大形成石墨烯层状结构，并沉积成多层石墨烯;石墨粒径大小对激光加工制备碳纳米材料有很大影响。对于高功率脉冲激光，粒径较大的石墨颗粒有利于纳米金刚石的生成，而粒径较小的石墨颗粒容易被击穿，形成高温、高压、高密度的碳等离子体的产率很低，不利于高压相产生。　　(3)以微晶石墨固体靶材为原料，在气相中，利用高功率CO2连续激光烧蚀Ar气中的石墨靶材，制备出了dahlia型碳纳米角，并对两种不同激光输出功率(2000W、3000W)下的产物进行了对比分析。研究结果表明:相比之下，激光输出功率为3000W时，生成的dahlia型碳纳米角聚集体直径较大，且角状突出物比较长，纯度较高;在较高的激光输出功率下，气态羽区的最高温度保持的时间相对较长，碳原子的碰撞机率增加，为碳纳米角的生成提供了更好的条件。