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天然石墨鳞片经化学法进行插层后，形成一种层间化合物，在高温下，层间化合物会因热分解而使石墨层间沿着垂直方向膨胀数百倍，而形成一发泡碳材料，这种材料称为膨胀性石墨。膨胀性石墨是由纳米石墨薄片组成。纳米石墨薄片是以高度规律之石墨层堆叠而成，厚度约20～50nm。再进一步使用纳米分离技术将纳米石墨薄片分离，并分散在树脂之中形成特殊的纳米石墨薄片复合材料。同时，探讨了几种物理法的纳米分散技术，以及用于分离纳米石墨薄片之原理。