Istnieją dwa sposoby poprawy wytrzymałości arkuszy grafitu ekspandowanego:
W pierwszej kolejności należy zwiększyć siłę potrzebną do międzywarstwowego przesuwania się warstw grafitu.
Po drugie, defekty w strukturze kryształu grafitu i charakterystyce porowatej sieci powodują koncentrację naprężeń w warstwach; dlatego należy podjąć wysiłki, aby zmniejszyć ten stres.
Przyczyną tego problemu jest fakt, że energia wiązania arkuszy grafitu ekspandowanego jest typu mieszanego:
W płaszczyźnie atomy są połączone wiązaniami kowalencyjnymi, co skutkuje stosunkowo silnym wiązaniem. Pomiędzy płaszczyznami wiązanie następuje poprzez słabsze wiązania molekularne. Istnieją dwie sytuacje pękania warstwy kryształu: pierwsza to rozdzielenie atomów, powodujące kruche pękanie, głównie wzdłuż płaszczyzn rozszczepienia.
Innym rodzajem uszkodzeń jest pękanie ścinające na poziomie kryształu, gdzie dochodzi do odkształcenia plastycznego i pękania w wyniku względnego poślizgu. Grafit ekspandowany często należy do tej drugiej kategorii.
Problem koncentracji naprężeń powodowanych przez defekty i pory na płatkach grafitu można zaobserwować pod-mikroskopem o dużym powiększeniu. Pęknięcia pojawiają się tam, gdzie znajdują się okrągłe otwory, a linie równoległe lub linie naprężeń pojawiają się pod naprężeniem rozciągającym. Linie naprężeń są bardziej skoncentrowane wokół otworów. Znaczna koncentracja naprężeń występuje na ostrych krawędziach pęknięć lub w narożach kwadratowych otworów. Dlatego zmniejszenie wad strukturalnych i pęknięć materiału oraz zminimalizowanie tendencji do poślizgu warstwy kryształu może poprawić wytrzymałość. W praktycznej produkcji zwiększenie ilości grafitu wermikularnego i zmniejszenie ilości grafitu dendrytycznego może rozwiązać niektóre z tych problemów.
Dodanie borków może stworzyć przeszkody w poślizgu warstw, utrudniając przesuwanie się warstw. Ilość dodanego boru zależy od wytrzymałości ekspandowanego grafitu; dla danego procesu i receptury arkuszy grafitu ekspandowanego istnieje optymalna ilość boru do dodania. Nawet niewielka ilość boru może znacząco zwiększyć wytrzymałość. Oprócz boru można także dodawać substancje-węglowofilowe, tworząc w matrycy węglowej związki-podobne do paznokci. Wbicie kilku „gwoździ” w strukturę sieci węglowej może zapobiec naprężeniom ścinającym spowodowanym poślizgiem międzywarstwowym, zwiększając w ten sposób wytrzymałość.