在适当的条件下，酸、碱金属、盐类等多种化学物质可插入石墨层间，并与碳原子结合形成新的化学相——石墨层间化合物(Graphite Intercalation on Compounds,简称 GIC)。这种层间化合物在加热到适当温度时，可瞬间迅速分解，产生大量气体，使石墨沿轴方向膨胀成蠕虫状的新物质，即膨胀石墨。这种未膨胀的石墨层间化合物就是可膨胀石墨。
应用
1、密封材料 将原料高碳石墨与浓硫酸、 浓硝酸混合进行酸化处理、 行热处理后再压制成型， 制备的柔性石墨是一种高性能密封材料，是一种原位生长的纳米材料。与石棉橡胶等传统密封材料相比，具有良好的可压缩性、 回弹性、 自粘结性、低密度等优异性能， 且能在高温、 高腐等苛刻工况条件下长期使用。用它制作的石墨板材、密封元件被广泛应用于宇航、机械、电子、核能、石化、电力、船舶、冶炼等行业。因为它具有质轻、导电、导热、 耐高温、耐酸碱腐蚀、回弹性好、润滑性、可塑性和化学稳定性等优良特性。
2、环保领域 高温膨化得到的可膨胀石墨,具有丰富的孔结构 ,因而有优良的吸附性能 ,所以在环保和生物医学上有广泛的用途。可膨胀石墨的孔结构有开放孔和封闭孔两种 ,孔容积占 98 %左右 ,而且以大孔为主 ,孔径分布范围 1～10. 3 nm。由于它是以大孔、 中孔为主 ,所以与活性炭等微孔材料在吸附特性上也有所不同。它适于液相吸附 ,而不适于气相吸附。在液相吸附中它亲油疏水。1 g 可膨胀石墨可吸附 80 g 以上重油 ,因而它是一种很有前途的清除水面油污染的环保材料。在化工企业的废水治理中 ,常采用微生物(细菌)处理 ,可膨胀石墨是一种很好的微生物载体 ,特别是对油脂类有机大分子污染的水处理中 ,由于化学稳定性好 ,又可再生复用,因此有良好的应用前景。
3、医学 由于可膨胀石墨有对有机、 生物大分子的吸附特性 ,在生物医学材料上有广泛的应用前景。
4、高能电池材料 可膨胀石墨作为电池材料,是利用可膨胀石墨层间反应的自由能变化转变成电能。通常以可膨胀石墨作为阴极 ,以锂为阳极 ,或以可膨胀石墨复合氧化银作为阴极 ,锌为阳极。氟化石墨、石墨酸及 AuCl3 和 TiF4 等金属卤化物的可膨胀石墨已应用到电池中。
5、阻燃防火
