გრაფიტის შემავსებლები, როგორც მაღალი-მყარი საპოხი მასალები, ფართოდ გამოიყენება მექანიკურ დალუქვაში, აერონავტიკასა და სამრეწველო შეზეთვაში, მაღალი-ტემპერატურული წინააღმდეგობის, ქიმიური სტაბილურობისა და დაბალი ხახუნის კოეფიციენტის გამო. მათი სინთეზის მეთოდები მრავალფეროვანია, ძირითადად მოიცავს ბუნებრივი გრაფიტის მოდიფიკაციას, ქიმიურ ორთქლის დეპონირებას (CVD), რედოქს მეთოდებს და პოლიმერულ-კომპოზიტების მომზადების ტექნიკას.
ბუნებრივი გრაფიტი, გაწმენდის, პულვერიზაციისა და ზედაპირის მოდიფიკაციის შემდეგ, შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ბაზის შემავსებელი. მაღალი-გაფართოებული გრაფიტი ჩვეულებრივი მოდიფიკაციაა. გრაფიტის შრეთაშორისი სტრუქტურა დამუშავებულია ინტერკალაციული აგენტებით (როგორიცაა გოგირდის მჟავა და აზოტის მჟავა), რასაც მოჰყვება სწრაფი გათბობა, რათა გაფართოვდეს იგი ათეულჯერ, წარმოქმნის ფხვიერ, ფოროვან, ჭიის-მსგავს მასალას, რაც მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს შეზეთვის და შევსების თვისებებს. ქიმიური ორთქლის დეპონირება შესაფერისია მაღალი-ნანოგრაფიტის შემავსებლის მოსამზადებლად. მეთანი ან აცეტილენი ჩვეულებრივ გამოიყენება ნახშირბადის წყაროდ. მაღალი ტემპერატურის (800-1200 გრადუსი) და ლითონის კატალიზატორის არსებობის პირობებში, ნახშირბადის ატომები იშლება ნახშირბადის ატომების წარმოქმნით, რომლებიც შემდეგ დეპონირდება სუბსტრატის ზედაპირზე გრაფიტის საფარის ან ნაწილაკების წარმოქმნით. ეს მეთოდი გთავაზობთ მაღალ კონტროლირებას, მაგრამ შედარებით ძვირია და ძირითადად გამოიყენება ზუსტი მოწყობილობებში.
რედოქსის მეთოდი მოიცავს გრაფიტის დაჟანგვას გრაფენის ოქსიდში (GO) ძლიერი ოქსიდანტის გამოყენებით (როგორიცაა კალიუმის პერმანგანატი). შემდეგ გრაფიტის სტრუქტურა აღდგება აღმდგენი აგენტით (როგორიცაა ჰიდრაზინის ჰიდრატი) დამუშავებით, რის შედეგადაც გრაფენის ოქსიდი (rGO) შემცირდება. ეს პროდუქტი აერთიანებს გრაფიტის ელექტრულ გამტარობას ნანოფურცლების მაღალი ზედაპირის ფართობთან, რაც მას შესაფერისს ხდის სხვა მასალებთან კომპოზიტებისთვის მექანიკური თვისებების გასაძლიერებლად. გარდა ამისა, პოლიმერული-დაფუძნებული გრაფიტის კომპოზიტები მზადდება დნობის შერევით ან ხსნარის დისპერსიით, გრაფიტის შემავსებლების თანაბრად დისპერსიით ისეთ მატრიცებში, როგორიცაა პოლიეთილენი და პოლიტეტრაფტორეთილენი, რათა გააუმჯობესოს მასალის აცვიათ წინააღმდეგობა და თვით-შეზეთვა.
სამომავლოდ, ნანოტექნოლოგიისა და მწვანე ქიმიის წინსვლასთან ერთად, გრაფიტის შემავსებლების სინთეზი მეტ ყურადღებას გაამახვილებს გარემოსდაცვით კეთილგანწყობაზე და ფუნქციურ დიზაინზე, როგორიცაა მიკროტალღური-დახმარებული შემცირების ან ბიორედუქციის მეშვეობით ენერგიის მოხმარების შესამცირებლად და მათი პოტენციური გამოყენების შესწავლა ახალ ენერგეტიკულ მოწყობილობებში.
