钻石头笔芯是谁发明的(钻笔芯一般用什么材料制造)
百科问答网今天要给大家分享的是有关钻石头笔芯是谁发明的的知识,希望对于各位朋友学习钻笔芯一般用什么材料制造的过程中有帮助。
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笔芯是谁发明的
最早的铅笔叫“黑铅”。1812年,美国有位叫威廉·门罗的木匠,他在刻有凹槽的木条中嵌入一根黑铅心,再把两根木条粘合在一起,制成了世界上第一支铅笔。 圆珠笔的发明者是匈牙利的比洛,他是印刷厂的一名校对工。他把自来水笔的笔尖改成一颗小圆珠,在笔杆里灌满印刷油墨,随着钢珠在纸上滚动把油墨带出来,形成字迹,这是世界上第一支圆珠笔。
铅笔是谁发明的,又是如何制作的呢?
铅笔我们再熟悉不过了,写字画画都会用到,但是你知道铅笔是怎么发明的吗?我今天就来和大家一起来聊聊铅笔是怎么发明的。首先我要告诉大家,铅笔的笔芯是用石墨做的,石墨是在15世纪早期在英国的伯德戴尔发现的。下面我们就来看看铅笔的发展历史和它的发现过程,希望你能有所收获。
据说在一个晴朗的日子,当地人在看到了一些被连根拔起的树木,他们看到树坑下有一团黑乎乎的东西,人们也不知道是什么,就你一句我一句的在讨论起来,这种新的奇怪材料是黑色的,他们发现黑色材料可以在物体上留下了它的颜色,于是就想到用它来给羊做标记,这样就知道羊是谁的了。石墨是由碳原子层构成的,这些碳原子看起来就像是一层一层重叠的平板,层内每个碳原子的周边一共架键连接着另外三个碳,这使得碳原子片很容易划动,所以当你用铅笔在纸上轻轻划过,就会留下标记。
开始的时候,人们用石墨棒来写作,但每次都会弄得手黑黑的。开始人们用棉布来包住石墨棒,那后来又是谁想到了使用木材包裹的呢?据了解,是一对意大利夫妇在1560年提出了这个天才的想法,但直到1795年,拿破仑军队的一名军官做出了现在的铅笔。制作的过程很简单,用1000度的高温把黏土和石墨混合成液体,并倒在木头上面,再包上另一块木头,就这样铅笔就诞生了。现在,根据需要的不同,人们创造了不同种类的铅笔,混合的黏土越多,铅笔的笔触就越轻,这就是HB型号的发明方式。在HB型号里,H代表硬,B代表黑。石墨烯起源于希腊与,意思是写作。
钻石、铅笔芯同是碳元素构成,差距咋就这么大?
你知道吗?我们生活中见到的钻石、玻璃刀头上镶的金刚石、铅笔芯、干电池中的石墨电极以及石墨烯材料,其实都是同一种元素构成的!有的读者一定会很诧异:“弄啥咧? 接着忽悠……” 其实,在我们的化学课本中,就有一节《金刚石、石墨和C60 》的内容,为我们揭示了这个道理。透明的金刚石和灰色的石墨都是由碳元素组成的单质,但是由于原子的排列方式不同,因此它们的性质存在着极大的差异。
今天我们要解读的主角,就是有着 “宝石之王” 光环的钻石,它不仅坚硬无比、熠熠生辉,而且还拥有缤纷的色彩。下面,就和小编一起看看钻石的独特与神秘吧!
组成单一、硬度称霸
钻石,矿物名称为金刚石,也因其硬度被人戏称为“金刚钻”,是已知的宝石矿物中唯一由单质碳元素组成的晶体,具有硬度大、耐高温、不导电、不怕强酸和强碱腐蚀、化学性质稳定等特征。钻石是人们已知的最为坚硬的宝石,故有 “宝石之王” 的美誉。
钻石的矿物晶体
其实,组成单一的矿物还有很多,比如钻石还有一个“同族兄弟”——石墨,也就是我们平时最为熟悉的制作铅笔芯的材料。
石墨也是由单一的碳元素组成的矿物,但是石墨的硬度却远远低于钻石,这是为什么呢?其实,这跟矿物学上一种被称作同质多像的现象有关,即同种化学成分的物质在不同的物理化学条件(温度、压力、介质等)下,形成不同结构晶体的现象。这些不同结构的晶体,就被互称为该成分的同质多像变体。
钻石和石墨就是碳(C)的两种同质多像变体,二者具有完全不同的晶体结构。钻石中的碳原子以共价键相连接,形成立方面心格子的晶体结构;而石墨则具有典型的层状结构,不同的晶体结构,决定了这二者在硬度方面的天差地别。
坚硬无比、如何切磨
既然钻石如此坚硬,那么光华璀璨的钻石成品是怎么被切磨出来的呢?难道还有比钻石更为坚硬的矿物吗?答案就是:用钻石自己切磨自己。
自然界中,有些宝石的硬度依据刻划方向的不同而不同,在矿物学上,将这种现象称为差异硬度,其形成原因是矿物晶体结构的对称性和异向性,导致了矿物硬度的对称性和异向性。
简单来说,就是在钻石的晶体结构中,碳原子质点的排列方式和间距在互相平行的方向上是一致的,但在不相平行的方向上是有所差异的。因此,当沿着不同方向进行刻划时,晶体的硬度就表现出了一定的差异。
钻石是已知最硬的矿物,它的切磨和抛光就是利用了其自身差异硬度的性质,即用一颗钻石较硬的方向去切磨另外一颗钻石较软的方向,以此来将每一颗钻石原石切磨成璀璨的刻面成品。
璀璨火彩、来自何处
人们经常用流光溢彩、熠熠生辉、光芒四射来形容钻石。可是,钻石明明是无色的,为何可以看到浮动的光彩呢? 其实,这些光彩都是钻石的火彩。
钻石璀璨的火彩
火彩,是指当白光照射到透明刻面宝石上时,因色散而使宝石呈现光谱色闪烁的现象。
那么,什么是色散呢?色散,就是一种复色光被分解成单色光的物理光学现象,日常大家最为常见的色散现象,就是雨后彩虹。钻石因具有很高的色散值,因此,当它被切磨成刻面琢型后,会发出明亮璀璨的火彩。
欣赏钻石的火彩,要从钻石的上表面(台面)往底部观察, 用灯光或阳光照明,顺着光线的方向,同时用手缓缓地转动钻石(注意不是翻转,而是始终将台面向上对着光源转动)。 一般切工较好的钻石,都可以看到美丽的火彩。
色彩缤纷、毫不单调
如果你认为钻石全部都是无色透明的,那就大错特错了,其实,钻石的世界缤纷多彩,我们常见的无色钻石,只是其中的冰山一角!
彩钻构成了钻石另一个独特的世界, 比起无色钻石, 颜色夺目的彩钻常常会令人眼前一亮,过目难忘。彩钻是指自然界中产出的带有色调的钻石,其颜色鲜艳, 品类繁多, 极其稀有。彩钻的种类繁多,有红色、粉红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、红紫色、紫色、棕色和黑色等。
彩钻颜色的成因主要有两个方面:一是由于微量元素氮(N)、硼(B)、氢(H)原子进入钻石的晶体结构之中而产生的颜色;二是由于晶体的塑性变形而使钻石产生位错、缺陷等情况, 因此它们对某的些光能吸收,从而呈现出不同的颜色。
彩钻的形成条件极为苛刻, 出产10万颗优质无色的钻石才有可能得到一颗罕见的彩钻, 可以说是产量极其稀少。在彩钻中,尤以红色钻石和绿色钻石最为罕见,而黄色钻石和棕色钻石则相对常见。
骨灰也可以变钻石,这是真的吗?
钻石不仅可以天然形成和产出,还能人工合成,特别是近年来出现的骨灰合成钻石技术,尤为令人瞩目。
骨灰钻石最早由俄罗斯和美国发明,是一种高科技人工合成钻石,是利用逝者身体中的碳(通常以骨灰为样本)所培育的“实验室合成钻石”。此种钻石合成技术,能满足那些觉得“墓地和骨灰盒过于呆板”的人对亲人的思念,这种“钻石”制成的“首饰”,可随身携带,非常方便。
深埋地下,如何重见天日?
钻石形成于数十亿年前的地幔之中,蕴藏于地底深处。埋藏如此之深的钻石晶体要破土而出、 重见天日,主要得益于火山喷发,熔岩流将含有钻石的岩浆带至地球的近地表,并附存在金伯利岩和钾镁煌斑岩中,形成钻石原生矿;或是在地表经过长途迁徙,沉淀于河流砂土之中,形成次生矿(砂矿)。
全世界钻石的主要产出国有南非、加拿大、博茨瓦纳、澳大利亚、安哥拉、巴西、俄罗斯等。 钻石经过人工的开采才得以被利用,但是其开采的过程往往也是十分漫长和艰难,需要矿工深入地下或在砂矿的水域不断淘洗砂石而得。
度量单位也与众不同
在平时的生活中,大家经常用到毫克(mg)、克(g)、千克(kg)等重量单位,但是钻石却有特殊的重量单位,叫作克拉,英文为carat,通常缩写成ct,也称作卡。
“克拉” 一词来源于地中海沿岸所产的一种洋槐树的名字,由于这种树的干果重量非常一致,每粒平均0.2克,误差很小,因此曾被当成宝石的重量单位。
后来,世界各国统一将克拉单位标准化,即1克拉=0.2克。钻石还有一个独有的百分制度量单位,叫作分,英文为point,通常缩写成pt,1克拉=100分。我们在生活中常常听到的30分钻石、50分钻石的说法,其实指的就是重量为0.3克拉、0.5克拉的钻石。
钻石与生俱来的魅力,使之闪烁着太多神秘的色彩。它正用自己无言的美,向我们诉说着大自然的神奇与奇妙。
(作者:出自《知识就是力量》杂志2016年8月刊《揭开钻石的神秘面纱》一文作者, 王欢)
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为什么钻石头笔芯写在作业本子上面写不出来
笔珠变形不能滑动,油墨流不出,早在笔芯被发明出来的时候,这个问题就一直无法解决,为了解决漏油的问题,专家们没有少动脑筋。有的研究油墨的改进;有的研究钢珠与钢圆管的硬度。可是都没能收到效果。换一支吧
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