鉛筆芯

鉛筆芯

鉛筆芯的主要成分都是石墨。其實鉛筆的筆芯是用石墨和粘土按一定比例混合製成的。如"h"即英文"hard"(硬)的詞頭,代表粘土的含量,用以表示鉛筆芯的硬度。"h"前面的數字越大(如6h),鉛筆芯就越硬,也即筆芯中與石墨混合的粘土比例越大,寫出的字越不明顯,常用來複寫。"b"是英文"black"(黑)的詞頭,代表石墨的含量,用以表示鉛筆芯質軟的情況和寫字的明顯程度。以"6b"為最軟,字跡最黑,常用以繪畫,普通鉛筆標號則一般為"hb"。考試時用來塗答題卡的鉛筆標號一般為"2b"。

基本介紹

  • 中文名:鉛筆芯
  • 外文名:pencil lead
  • 主要成分石墨
  • 型號:18種
  • 是否含鉛:否
成份,石墨屬性,電阻特性,歷史沿革,其他用途,

成份

鉛筆的鉛芯主要成分是石墨黏土,按國家標準鉛筆根據石墨濃度分為18種型號。在當前我國的標準化考試中,計算機只能識讀鉛芯濃度為2B的鉛筆筆跡,過濃或過淡都會造成計算機識讀的失敗或錯誤.
早期的鉛筆含有鉛,但人們使用的鉛筆筆芯的主要成分是石墨和粘結劑,不再含鉛,對人體無害。
由於鉛筆的主要成分是石墨,而石墨是導體,所以鉛筆芯是可以導電的。然而鉛筆芯的導電能力卻並不是非常強。因為石墨的原子結構排布,決定了它只能二維導電,即在同一平面的兩點間是導電的,而平面的上下兩面間是不導電的。鉛筆芯中的石墨是被碾碎後於黏土混合而成,所以原子結構被打亂,因此導電性能並不十分出眾。在實驗中,接入2B鉛筆芯長度超過15CM,則小燈泡不發光。(電壓5V左右)
鉛筆芯

石墨屬性

石墨為什麼能做鉛筆心?首先,它是黑色的;其次,它質地柔軟,是最軟的礦石之一,石墨是碳其中一種最軟的礦物,它的用途包括製造鉛筆芯和潤滑劑。在紙上輕輕划過,就留下痕跡。如果在放大鏡下觀察,鉛筆跡是由一顆顆很細小的石墨粒組成的。礦石的軟硬是識別礦石種類的一項重要指標。科學家將礦石的軟硬程度分為十級:石墨、滑石最軟,可以用指甲在上面刻出印痕來,它們的硬度為1;鋼的硬度為4; 花崗岩的硬度為6一7;最硬的物質金剛石的硬度是10。
石墨和金剛石是化學元素碳家族裡的哥兒倆,都由同一種碳原子組成。可是,石墨又黑又軟,金剛石卻晶瑩透明、堅硬無比。哥兒倆被稱作“軟弟弟”和“硬大哥”,脾性真有天壤之別。這是什麼原因呢?原來,在石墨里,碳原子是一層層排列的,碳原子在同一層里手拉著手,緊密相連;層和層之間的結合卻松鬆散散,好似一螺撲克牌,輕輕一推,牌和牌之間就滑動開來,散在紙上,留下斑斑點點的墨痕。
金剛石里的碳原子卻象鐵塔的鋼筋一樣,四面八方緊緊地連結在一起,要撼動它,讓它改變形狀,十分困難。所以,金剛石又硬又結實,榮獲“硬度之王”的稱號。像金剛石和石墨這樣,成分是相同的化學元素,相貌和脾氣卻大不相同,化學家把它們叫做“同素異形體”。你大概還記得,白磷和紅磷,同樣是化學元素磷,性質卻有很大差別。它們是磷的“同素異形體”。除了石墨和金剛石,碳的同素異形體裡還有一種無定形碳,如煙墨。它和石墨一樣,也是我們學文化的好幫手。比如,毛筆墨汁是煙寅或者炭黑懸浮在溶有膠性物質的水裡製成的。

電阻特性

鉛筆芯的電阻與小燈泡的電阻相比太大,分得的電壓就小,因此亮度就小。
石墨石墨
實際上小燈泡亮了,但亮度太小,肉眼根本看不到。
解決方法:
1.把接入電路中的鉛筆芯的長度減小
2.增大電壓
3.換用更小功率的燈泡(燈泡功率越小,電阻就越大,分得的電壓就大)

歷史沿革

十五世紀時,石墨礦被發現,當時的人並不知道石墨的成分,就稱石墨為黑鉛(blacklead)。大約在1492年,英國開始有人使用石墨製成的筆,就稱為鉛筆。
一直到1779年,科學家才知道石墨是碳的一種形式。 由石墨研磨成粉後,與黏土混合,再灌入兩片半圓型的木管中製成,也有塑膠制的筆桿上市。
鉛筆芯

其他用途

鉛芯不但可以裝在筆殼裡,使其變成書畫的工具。而且它還有另一用途——當潤滑劑。
生鏽的鎖打不開,在鑰匙孔內加一點鉛筆芯粉末,往往就能打開銹鎖。鉛筆芯可以開鎖,因為:
1.鉛筆芯里含有石墨,而石墨有潤滑性。鉛筆芯能潤滑銹鎖。
2.石墨熔點很高,作為潤滑劑,它特別適用於在高溫狀態下工作的機器。在高溫下,一般機油會分解,然而,石墨卻很穩定,繼續發揮潤滑作用。
石墨是鱗片狀有金屬光澤的固體,由碳元素組成,結構非常穩定,人體內沒有東西可以破壞它,所以鉛筆芯是沒有毒性的。

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