Hay dos formas de mejorar la resistencia de las láminas de grafito expandido:
Primero, aumente la fuerza requerida para el deslizamiento entre capas de las capas de grafito.
En segundo lugar, los defectos en la estructura cristalina del grafito y las características de la red porosa provocan la concentración de tensiones dentro de las capas; por lo tanto, se deben hacer esfuerzos para reducir este estrés.
La razón de este problema radica en el hecho de que la energía de enlace de las láminas de grafito expandido es de tipo mixto:
Dentro del plano, los átomos están conectados por enlaces covalentes, lo que da como resultado enlaces relativamente fuertes. Entre los planos, el enlace se realiza a través de enlaces moleculares más débiles. Hay dos situaciones para la fractura de una capa cristalina: una es la separación de átomos, lo que provoca una fractura frágil, principalmente a lo largo de los planos de escisión.
Otro tipo de falla es la fractura por cizallamiento a nivel del cristal, donde se produce deformación plástica y fractura debido al deslizamiento relativo. El grafito expandido suele caer en esta última categoría.
El problema de la concentración de tensiones causada por defectos y poros en las escamas de grafito se puede observar con un microscopio de alta-potencia. Aparecen grietas donde hay agujeros circulares y líneas paralelas, o líneas de tensión, aparecen bajo tensión de tracción. Las líneas de tensión están más concentradas alrededor de los agujeros. Se produce una concentración significativa de tensiones en los bordes afilados de las grietas o en las esquinas de los agujeros cuadrados. Por lo tanto, reducir los defectos estructurales y las grietas en el material y minimizar la tendencia al deslizamiento de la capa cristalina puede mejorar la resistencia. En la producción práctica, aumentar la cantidad de grafito vermicular y reducir la cantidad de grafito dendrítico puede resolver algunos de estos problemas.
Agregar boruros puede crear obstáculos al deslizamiento de las capas, lo que dificulta el deslizamiento de las capas. La cantidad de boro añadido está relacionada con la resistencia del grafito expandido; Para un proceso y una fórmula determinados de láminas de grafito expandido, existe una cantidad óptima de boro para agregar. Incluso una pequeña cantidad de boro puede aumentar significativamente la resistencia. Además del boro, también se pueden agregar sustancias carbono-fílicas para formar compuestos "similares a uñas-" en la matriz de carbono. Insertar varios "clavos" en la estructura de la red de carbono puede evitar el esfuerzo cortante causado por el deslizamiento de las capas intermedias, aumentando así la resistencia.