可膨胀石墨制备方法包括气相扩散法、化学插层法、熔盐法、电化学法以及超声氧化法等。化学插层法将氧化剂、插层剂以及天然石墨相混合，在一定温度条件下，将原材料进行充分搅拌，再经过过滤、烘干等流程制得可膨胀石墨。化学插层法具有生产成本低、生产流程简单、设备操作简单等优势，适合规模化生产，为目前可膨胀石墨主流制备方法。
石墨晶体是两向大分子层状结构，每一平面内的C原子都以C一C共价键相结合，层与层之间以较弱的范德华力相结合。石墨的层状结构十分典型，每一层片是一个碳原子层，层内碳原子之间以sp2杂化轨道成很强的共价键，可膨胀石墨生产厂家，即1个2s电子和2个2p电子杂化等价的杂化轨道，位于同一平面上，互相形成σ键，而二个未参加杂化的2P电子则垂直于平面，形成二键π。
化学氧化过程简单地包括氧化和嵌入。石墨的氧化是可膨胀石墨形成的基本条件，因为插层反应是否可以顺利进行，在于石墨层间的开放程度。而天然石墨在常温下具有很好的稳定性和耐酸碱性，所以不与酸碱发生反应。因此，氧化剂的加入成为化学氧化中不可或缺的关键成分。
氧化剂有很多种。一般使用的氧化剂为固体氧化剂(如重铬酸l钾、三氧化铬等)或一些液体氧化剂(如双l氧水、硝l酸等)。近年来发现，重铬酸l钾是制备可膨胀石墨常用的主要氧化剂。在可膨胀石墨的制备过程中，插层剂大多是酸。
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