ગ્રેફાઇટ ફિલર, ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ઘન લુબ્રિકન્ટ તરીકે, તેમના ઉત્તમ ઉચ્ચ-તાપમાન પ્રતિકાર, રાસાયણિક સ્થિરતા અને ઓછા ઘર્ષણ ગુણાંકને કારણે યાંત્રિક સીલ, એરોસ્પેસ અને ઔદ્યોગિક લ્યુબ્રિકેશનમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. તેમની સંશ્લેષણ પદ્ધતિઓ વૈવિધ્યસભર છે, જેમાં મુખ્યત્વે કુદરતી ગ્રેફાઇટ ફેરફાર, રાસાયણિક વરાળ ડિપોઝિશન (CVD), રેડોક્સ પદ્ધતિઓ અને પોલિમર આધારિત સંયુક્ત તૈયારી તકનીકોનો સમાવેશ થાય છે.
શુદ્ધિકરણ, પલ્વરાઇઝેશન અને સપાટીમાં ફેરફાર કર્યા પછી કુદરતી ગ્રેફાઇટનો ઉપયોગ બેઝ ફિલર તરીકે થઈ શકે છે. ઉચ્ચ-તાપમાન વિસ્તૃત ગ્રેફાઇટ એ સામાન્ય ફેરફાર છે. ગ્રેફાઇટના આંતરસ્તરનું માળખું ઇન્ટરકેલેટીંગ એજન્ટો (જેમ કે સલ્ફ્યુરિક એસિડ અને નાઈટ્રિક એસિડ) વડે ગણવામાં આવે છે, ત્યારબાદ તેને ડઝનેક વખત વિસ્તરણ કરવા માટે ઝડપી ગરમ થાય છે, જે ઢીલું, છિદ્રાળુ, કૃમિ-જેવી સામગ્રી બનાવે છે, જે નોંધપાત્ર રીતે લ્યુબ્રિકેશન અને ફિલિંગ ગુણધર્મોમાં સુધારો કરે છે. રાસાયણિક વરાળનું સંચય ઉચ્ચ-શુદ્ધતા નેનોગ્રાફાઈટ ફિલર તૈયાર કરવા માટે યોગ્ય છે. મિથેન અથવા એસિટિલીનનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે કાર્બન સ્ત્રોત તરીકે થાય છે. ઉચ્ચ તાપમાન (800-1200 ડિગ્રી) અને ધાતુના ઉત્પ્રેરકની હાજરી હેઠળ, કાર્બન અણુઓ કાર્બન અણુઓ બનાવવા માટે વિઘટિત થાય છે, જે પછી ગ્રેફાઇટ કોટિંગ અથવા કણો બનાવવા માટે સબસ્ટ્રેટ સપાટી પર જમા થાય છે. આ પદ્ધતિ ઉચ્ચ નિયંત્રણક્ષમતા પ્રદાન કરે છે પરંતુ પ્રમાણમાં ખર્ચાળ છે અને તેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ચોકસાઇ ઉપકરણોમાં થાય છે.
રેડોક્સ પદ્ધતિમાં મજબૂત ઓક્સિડન્ટ (જેમ કે પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ) નો ઉપયોગ કરીને ગ્રેફાઇટથી ગ્રેફિન ઓક્સાઇડ (GO) ને ઓક્સિડાઇઝ કરવાનો સમાવેશ થાય છે. ત્યારબાદ ગ્રેફાઇટનું માળખું રિડ્યુસિંગ એજન્ટ (જેમ કે હાઇડ્રેજિન હાઇડ્રેટ) વડે સારવાર દ્વારા પુનઃસ્થાપિત કરવામાં આવે છે, પરિણામે ગ્રેફિન ઓક્સાઇડ (rGO)માં ઘટાડો થાય છે. આ ઉત્પાદન નેનોશીટ્સના ઉચ્ચ સપાટી વિસ્તાર સાથે ગ્રેફાઇટની વિદ્યુત વાહકતાને સંયોજિત કરે છે, જે તેને યાંત્રિક ગુણધર્મો વધારવા માટે અન્ય સામગ્રીઓ સાથે સંયોજનો માટે યોગ્ય બનાવે છે. વધુમાં, પોલિમર-આધારિત ગ્રેફાઇટ કમ્પોઝીટ મેલ્ટ બ્લેન્ડિંગ અથવા સોલ્યુશન ડિસ્પરઝન દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે, જે સામગ્રીના વસ્ત્રો પ્રતિકાર અને સ્વ-લુબ્રિકેશનને સુધારવા માટે પોલિઇથિલિન અને પોલિટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિન જેવા મેટ્રિસિસમાં ગ્રેફાઇટ ફિલરને સમાન રીતે વિખેરી નાખે છે.
ભવિષ્યમાં, નેનોટેકનોલોજી અને ગ્રીન કેમિસ્ટ્રીની પ્રગતિ સાથે, ગ્રેફાઇટ ફિલરનું સંશ્લેષણ પર્યાવરણીય મિત્રતા અને કાર્યાત્મક ડિઝાઇન પર વધુ ભાર મૂકશે, જેમ કે ઉર્જાનો વપરાશ ઘટાડવા માટે માઇક્રોવેવ-સહાયિત ઘટાડો અથવા બાયોરિડક્શન દ્વારા, અને નવા ઊર્જા ઉપકરણોમાં તેમની સંભવિત એપ્લિકેશનોનું અન્વેષણ કરવું.
