Ķīmiskās oksidācijas metode ir tradicionāla metode izplešanās grafīta iegūšanai. Šajā metodē dabisko grafīta pārslu sajauc ar atbilstošu oksidētāju un starpposma līdzekli, kontrolē noteiktu temperatūru, pastāvīgi maisa, mazgā, filtrē un žāvē, lai iegūtu izplešanās grafītu. Ķīmiskās oksidācijas metode ir kļuvusi par relatīvi nobriedušu metodi rūpniecībā ar vienkārša aprīkojuma, ērtas darbības un zemām izmaksām priekšrocībām.
Ķīmiskās oksidācijas procesa posmi ietver oksidēšanu un interkalāciju. Grafīta oksidēšana ir pamatnosacījums izplešanās grafīta veidošanās procesam, jo tas, vai interkalācijas reakcija var noritēt vienmērīgi, ir atkarīgs no grafīta slāņu atvēruma pakāpes. Dabīgajam grafītam istabas temperatūrā ir lieliska stabilitāte un izturība pret skābēm un sārmiem, tāpēc tas nereaģē ar skābēm un sārmiem, tāpēc oksidētāja pievienošana ir kļuvusi par nepieciešamu galveno ķīmiskās oksidācijas sastāvdaļu.
Ir daudz dažādu oksidētāju, parasti izmantotie oksidētāji ir cietie oksidētāji (piemēram, kālija permanganāts, kālija dihromāts, hroma trioksīds, kālija hlorāts utt.), var būt arī daži oksidējoši šķidrie oksidētāji (piemēram, ūdeņraža peroksīds, slāpekļskābe utt.). Pēdējos gados ir atklāts, ka kālija permanganāts ir galvenais oksidētājs, ko izmanto izplešanās grafīta ražošanā.
Oksidētāja iedarbībā grafīts oksidējas, un neitrālā tīkla makromolekulas grafīta slānī kļūst par plakanām makromolekulām ar pozitīvu lādiņu. Tā paša pozitīvā lādiņa atgrūdošā efekta dēļ attālums starp grafīta slāņiem palielinās, nodrošinot kanālu un telpu, lai interkalators varētu vienmērīgi iekļūt grafīta slānī. Izplešanās grafīta sagatavošanas procesā interkalācijas līdzeklis galvenokārt ir skābe. Pēdējos gados pētnieki galvenokārt izmanto sērskābi, slāpekļskābi, fosforskābi, perhlorskābi, jaukto skābi un ledus etiķskābi.
Elektroķīmiskā metode ir pastāvīga strāva, kurā elektrolīts ir ieliktņa ūdens šķīdums, grafīts un metāla materiāli (nerūsējošā tērauda materiāls, platīna plāksne, svina plāksne, titāna plāksne utt.) veido kompozītu anodu, metāla materiāli tiek ievietoti elektrolītā kā katods, veidojot slēgtu cilpu; vai arī grafīts ir suspendēts elektrolītā, vienlaikus ievietojot elektrolītā negatīvo un pozitīvo plāksni, un caur abiem elektrodiem tiek aktivizēti, izmantojot anodisko oksidācijas metodi. Grafīta virsma tiek oksidēta līdz karbokācijai. Tajā pašā laikā elektrostatiskās pievilkšanās un koncentrācijas starpības difūzijas kombinētās darbības rezultātā starp grafīta slāņiem tiek iestrādāti skābie joni vai citi polārie starpposma joni, veidojot izplešanās grafītu.
Salīdzinot ar ķīmiskās oksidēšanas metodi, elektroķīmiskā metode izplešanās grafīta sagatavošanai visā procesā bez oksidētāja izmantošanas, apstrādes daudzums ir liels, kodīgo vielu atlikušais daudzums ir neliels, elektrolītu var pārstrādāt pēc reakcijas, samazinās skābes daudzums, tiek ietaupītas izmaksas, samazināts vides piesārņojums, iekārtu bojājumi ir nelieli un kalpošanas laiks ir pagarināts. Pēdējos gados elektroķīmiskā metode pakāpeniski ir kļuvusi par daudzu uzņēmumu iecienītāko izplešanās grafīta sagatavošanas metodi ar daudzām priekšrocībām.
Gāzes fāzes difūzijas metode ir izplešanās grafīta iegūšana, interkalatoram saskaroties ar grafītu gāzveida formā un veicot interkalācijas reakciju. Parasti grafīts un ieliktnis tiek novietoti karstumizturīgā stikla reaktora abos galos, un vakuums tiek sūknēts un noslēgts, tāpēc to sauc arī par divkameru metodi. Šo metodi bieži izmanto halogenīdu -EG un sārmu metālu -EG sintezēšanai rūpniecībā.
Priekšrocības: reaktora struktūru un secību var kontrolēt, un reaģentus un produktus var viegli atdalīt.
Trūkumi: reakcijas ierīce ir sarežģītāka, darbība ir sarežģītāka, tāpēc izejas jauda ir ierobežota, un reakcija jāveic augstas temperatūras apstākļos, laiks ir ilgāks, un reakcijas apstākļi ir ļoti augsti, sagatavošanas videi jābūt vakuumam, tāpēc ražošanas izmaksas ir salīdzinoši augstas, nav piemērotas liela mēroga ražošanas vajadzībām.
Jauktās šķidrās fāzes metode ir ievietotā materiāla tieša sajaukšana ar grafītu inertas gāzes vai blīvēšanas sistēmas aizsardzībā, lai veiktu karsēšanas reakciju un iegūtu izplešanās grafītu. To parasti izmanto sārmu metālu un grafīta starpslāņu savienojumu (GIC) sintēzei.
Priekšrocības: Reakcijas process ir vienkāršs, reakcijas ātrums ir liels, mainot grafīta izejvielu un ieliktņu attiecību, var sasniegt noteiktu izplešanās grafīta struktūru un sastāvu, kas ir piemērotāks masveida ražošanai.
Trūkumi: Izveidotais produkts ir nestabils, ir grūti tikt galā ar brīvi ievietoto vielu, kas piestiprināta pie GIC virsmas, un ir grūti nodrošināt grafīta starpslāņu savienojumu konsistenci, ja tiek sintezēts liels skaits vielu.
Kausēšanas metode ir grafīta sajaukšana ar starpsavienojošu materiālu un karsēšana, lai iegūtu izplešanās grafītu. Pamatojoties uz to, ka eitektiskie komponenti var pazemināt sistēmas kušanas temperatūru (zem katra komponenta kušanas temperatūras), tā ir metode trīskāršu vai daudzkomponentu GIC pagatavošanai, vienlaikus ievietojot divas vai vairākas vielas (kurām jāspēj veidot izkausētu sāļu sistēmu) starp grafīta slāņiem. Parasti izmanto metālu hlorīdu - GIC - pagatavošanā.
Priekšrocības: Sintēzes produktam ir laba stabilitāte, viegli mazgājams, vienkārša reakcijas ierīce, zema reakcijas temperatūra, īss laiks, piemērots liela mēroga ražošanai.
Trūkumi: reakcijas procesā ir grūti kontrolēt produkta sakārtoto struktūru un sastāvu, un masas sintēzē ir grūti nodrošināt produkta sakārtotās struktūras un sastāva konsekvenci.
Spiediena metode ir grafīta matricas sajaukšana ar sārmzemju metālu un retzemju metālu pulveri un reakcija, lai iegūtu M-GICS spiediena apstākļos.
Trūkumi: Ievietošanas reakciju var veikt tikai tad, kad metāla tvaika spiediens pārsniedz noteiktu slieksni; Tomēr temperatūra ir pārāk augsta, metālam un grafītam ir viegli veidot karbīdus, negatīva reakcija, tāpēc reakcijas temperatūra ir jāregulē noteiktā diapazonā. Retzemju metālu ievietošanas temperatūra ir ļoti augsta, tāpēc ir jāpieliek spiediens, lai samazinātu reakcijas temperatūru. Šī metode ir piemērota metāla-GICS ar zemu kušanas temperatūru sagatavošanai, taču ierīce ir sarežģīta un ekspluatācijas prasības ir stingras, tāpēc to pašlaik izmanto reti.
Sprādzienbīstamības metodē parasti izmanto grafītu un izplešanās līdzekli, piemēram, KClO4, Mg(ClO4)2·nH2O, Zn(NO3)2·nH2O piropirosu vai maisījumus, kurus karsējot, grafīts vienlaikus oksidējas un mijiedarbojas ar kambija savienojumu, kas pēc tam izplešas "sprādzienbīstamā" veidā, tādējādi iegūstot izplešanās grafītu. Ja kā izplešanās līdzekli izmanto metāla sāli, produkts ir sarežģītāks, kurā ir ne tikai izplešanās grafīts, bet arī metāls.
