可膨脹石墨是1841年德國科學(xué)家Shafautl在將石墨浸入濃硫酸和濃硝酸中時(shí)首先發(fā)現(xiàn)的，但直到1963年美國聯(lián)合碳化物公司首先申請(qǐng)了可膨脹石墨制備密封材料的專利，并于1968年開始工業(yè)生產(chǎn)膨脹石墨密村材料后才獲得了真正的應(yīng)用。此后，世界各國相繼展開了可膨脹石墨的研究和開發(fā)，并取得重大的科研突破和成果，目前可膨脹石墨已成為一類很重要的功能石墨材料。

可膨脹石墨在高溫下受熱可迅速膨脹，膨脹倍數(shù)高達(dá)數(shù)十倍到數(shù)百倍甚至上千倍，膨脹后石墨的表觀容積達(dá)250～300mL/g或更大，膨脹后的石墨呈現(xiàn)蠕蟲狀，大小在零點(diǎn)幾毫米到幾毫米之間，在內(nèi)部具有大量獨(dú)特的網(wǎng)絡(luò)狀微孔結(jié)構(gòu)，被稱為膨脹石墨或石墨蠕蟲，膨脹石墨具有很多特殊的優(yōu)異性能。可膨脹石墨及其膨化而成的膨脹石墨，可用于鋼鐵、冶金、石油、化工機(jī)械、宇航、原子能等工業(yè)部門，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。比如，可膨脹石墨可以作為阻燃劑，用于防火塑料制品、防火防靜電涂料等阻燃復(fù)合材料與制品；

可膨脹石墨還可以作為多波段發(fā)煙劑和隱身屏蔽材料，廣泛用于軍事領(lǐng)域；膨脹石墨制成的柔性石墨制品被譽(yù)為世界“密封之王”．在機(jī)械密封、防火堵料領(lǐng)域具有極其重要的地位；膨脹石墨在環(huán)保領(lǐng)域可作為吸油材料用于廢油回收以及廢水治理中的微生物載體等。

可膨脹石墨有化學(xué)氧化法和電化學(xué)法兩大類制備工藝方法。目前，化學(xué)氧化法和電化學(xué)法在工業(yè)上都得到了應(yīng)用。其中，化學(xué)氧化法是工業(yè)上應(yīng)用最多和最成熟的方法，一般工藝為：取一定量的天然石墨鱗片，在不斷攪拌下將其加入氧化劑和插層劑的溶液中，在一定的溫度下反應(yīng)一定時(shí)間后，水洗至中性，過濾脫水，干燥，得可膨脹石墨。

由于石墨是一種非極性材料，單獨(dú)采用極性小的有機(jī)或無機(jī)酸難以插層，一般必須使用氧化劑。化學(xué)氧化法一般是將天然鱗片石墨浸泡在氧化劑和插層劑的溶液中，在強(qiáng)氧化劑的作用下，石墨被氧化而使石墨層的中性網(wǎng)狀平面大分子變成帶有正電荷的平面大分子，由于帶有正電荷的平面大分子層間同性正電荷的排斥作用，石墨層間距離加大，插層劑插入石墨層間，成為可膨脹石墨。

可膨脹石墨酌化學(xué)氧化法制備工藝中需采用氧化劑。化學(xué)氧化法使用的氧化劑一般有固體氧化劑和液體氧化劑兩類。固體氧化劑有KMn04、KCI04、NaCl03、  (NH4) 2S207等，液體氧化劑有H2S04、HNO3、HCIO4、H202等。固體氧化劑一般反應(yīng)劇烈，有危險(xiǎn)性，價(jià)格高，產(chǎn)品灰分大，且污染環(huán)境。液體氧化劑H2S04、HNO3等惡化操作環(huán)境、污染水質(zhì)，H202反應(yīng)溫和，污染小。

對(duì)于可膨脹石墨來說，膨脹容積和含硫量是兩個(gè)重要的產(chǎn)品指標(biāo)，一般希望膨脹容積高，含硫量低。可膨脹石墨的含硫在應(yīng)用中會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕作用，傳統(tǒng)的可膨脹石墨多采用H2S04作為氧化劑和插層劑，含硫量常常過高（如3%～4%），不能適應(yīng)柔性石墨等重要領(lǐng)域的應(yīng)用要求。因此近年來，低硫可膨脹石墨和無硫可膨脹石墨，特別是無硫可膨脹石墨成為可膨脹石墨研究開發(fā)的重要方向，研究者做了大量的工作并取得了突破性的成果。此外，傳統(tǒng)的可膨脹石墨一般要在900—1000℃的高溫下才能膨脹達(dá)到200倍以上，在一些應(yīng)用領(lǐng)域希望其膨脹倍數(shù)達(dá)到200倍以上的膨化溫度愈低愈好，因此低溫可膨脹石墨最近已成為可膨脹石墨研究開發(fā)的新方向。