化学酸化法は、膨張性黒鉛を製造する伝統的な方法です。この方法では、天然のフレーク状黒鉛を適切な酸化剤とインターカレーション剤と混合し、一定の温度で撹拌しながら、洗浄、濾過、乾燥を行うことで膨張性黒鉛を得ます。化学酸化法は、装置がシンプルで操作が容易、コストが低いといった利点から、産業界で比較的成熟した方法となっています。
化学酸化のプロセスステップには、酸化とインターカレーションが含まれます。グラファイトの酸化は膨張性グラファイトの形成の基本条件であり、インターカレーション反応がスムーズに進行するかどうかはグラファイト層間の開口度合いに依存します。また、天然グラファイトは室温で優れた安定性と耐酸性・耐アルカリ性を備えているため、酸やアルカリと反応しません。したがって、酸化剤の添加は化学酸化において必要な重要な要素となっています。
酸化剤には多くの種類があり、一般的に使用されるのは固体酸化剤（過マンガン酸カリウム、二クロム酸カリウム、三酸化クロム、塩素酸カリウムなど）ですが、液体酸化剤（過酸化水素、硝酸など）も使用できます。近年、膨張性黒鉛の製造には過マンガン酸カリウムが主要な酸化剤として使用されていることが分かっています。
酸化剤の作用により、グラファイトは酸化され、グラファイト層内の電気的に中性のネットワーク高分子は正電荷を帯びた平面高分子へと変化する。同じ正電荷同士の反発力により、グラファイト層間の距離が広がり、インターカレーターがグラファイト層にスムーズに侵入するための経路と空間が確保される。膨張性グラファイトの製造工程において、インターカレーション剤として主に酸が用いられる。近年、研究者らは主に硫酸、硝酸、リン酸、過塩素酸、混合酸、氷酢酸などを使用している。
電気化学的方法は、定電流下で、挿入された水溶液を電解質として、グラファイトと金属材料（ステンレス鋼、白金板、鉛板、チタン板など）で複合陽極を構成し、金属材料を電解質に挿入して陰極とし、閉回路を形成する。または、グラファイトを電解質に懸濁させ、電解質中に負極板と正極板を同時に挿入し、2つの電極に通電して陽極酸化を行う。グラファイトの表面は酸化されて炭素陽イオンとなる。同時に、静電引力と濃度差拡散の複合作用により、酸性イオンまたはその他の極性インターカレーションイオンがグラファイト層間に挿入され、膨張性グラファイトが形成される。
化学酸化法と比較して、電気化学法による膨張黒鉛の製造プロセスでは、酸化剤を使用しないため、処理量が多く、腐食性物質の残留量が少なく、反応後に電解液をリサイクルでき、酸の使用量を削減でき、コストを削減でき、環境汚染を軽減でき、機器の損傷が少なく、耐用年数が延長されます。近年、電気化学法は多くの利点から、多くの企業で膨張黒鉛の製造方法として徐々に好まれるようになっています。
気相拡散法は、気体状のグラファイトとインターカレーターを接触させてインターカレーション反応を起こすことで膨張性グラファイトを製造する方法です。一般的に、グラファイトとインサートは耐熱ガラス反応器の両端に配置され、真空引きと密封が行われるため、二室式法とも呼ばれます。この方法は、工業的にハロゲン化物-EGやアルカリ金属-EGの合成によく用いられます。
利点：反応器の構造と順序を制御でき、反応物と生成物を容易に分離できる。
欠点：反応装置がより複雑で、操作がより難しいため、生産量が制限されます。また、反応は高温条件下で行われ、時間も長く、反応条件が非常に厳しく、準備環境は真空でなければならないため、生産コストが比較的高く、大規模生産用途には適していません。
混合液相法は、不活性ガスの移動または加熱反応用の封止システムの保護下で、挿入材料をグラファイトと直接混合して膨張性グラファイトを製造する方法である。これは、アルカリ金属-グラファイト層間化合物（GIC）の合成に一般的に用いられる。
利点：反応プロセスがシンプルで、反応速度が速く、黒鉛原料とインサートの比率を変更することで、特定の構造と組成の膨張黒鉛を得ることができ、大量生産により適しています。
欠点: 生成物が不安定であり、GICの表面に付着した遊離挿入物質の処理が難しく、合成回数が多い場合にグラファイト層間化合物の一貫性を確保することが難しい。
溶融法は、グラファイトとインターカレーション材料を混合して加熱し、膨張性グラファイトを製造する方法です。共晶成分がシステムの融点を（各成分の融点よりも）下げることができるという事実に基づいて、2つ以上の物質（溶融塩システムを形成できるもの）を同時にグラファイト層間に挿入することにより、三元系または多成分系のGICを製造する方法です。一般的に、金属塩化物GICの製造に使用されます。
利点：合成生成物は安定性が高く、洗浄が容易で、反応装置がシンプルで、反応温度が低く、反応時間が短いため、大規模生産に適しています。
欠点：反応過程における生成物の秩序構造や組成を制御することが難しく、大量合成における生成物の秩序構造や組成の一貫性を確保することが難しい。
加圧法とは、グラファイトマトリックスにアルカリ土類金属粉末と希土類金属粉末を混合し、加圧条件下で反応させてM-GICSを生成する方法である。
欠点: 金属の蒸気圧が一定の閾値を超えた場合にのみ挿入反応が行われます。しかし、温度が高すぎると、金属とグラファイトが炭化物を形成しやすく、負の反応が起こるため、反応温度を一定の範囲内に調整する必要があります。希土類金属の挿入温度は非常に高いため、反応温度を下げるために圧力を加える必要があります。この方法は、融点の低い金属-GICSの製造に適していますが、装置が複雑で操作要件が厳しいため、現在ではほとんど使用されていません。
爆発法では一般的に、黒鉛と、KClO4、Mg(ClO4)2·nH2O、Zn(NO3)2·nH2Oパイロパイロスなどの膨張剤または混合物を使用。加熱すると、黒鉛は酸化反応と形成層化合物の層間挿入反応を同時に起こし、その後「爆発的」に膨張して膨張黒鉛を得る。金属塩を膨張剤として使用すると、生成物はより複雑になり、膨張黒鉛だけでなく金属も含まれる。
