钢笔吸墨水是利用了什么原理 _经验常识

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【钢笔吸墨水是利用了什么原理】钢笔是由石墨制成的，石墨主要用于填充墨水（当然不排除有的厂家使用稀土),碳化石墨因含有一定量碳原子而有较高的吸水性，碳化石墨吸水能力极强，但其粘度过大、分子量偏大、耐水性低，使其使用寿命短而且极易发生干尖现象，从而造成写不出字。因此现在市面上主流的钢笔多为碳化硅笔芯（如龙昌）和碳化硼笔芯（如大宇）。碳化硼笔芯是制作钢笔的最好原料，主要应用于喷墨打印机等设备中。这种碳材料具有良好的吸水性与耐水性等优点。
1.碳材料自身具有良好的粘度，当施加到墨水中，墨水中的液体会快速运动而吸附在碳材料上，形成一层粘合剂作用在碳化硼笔芯上，从而使其具备了良好的抗穿刺性能。
但目前市场上大部分墨水都是用高分子化合物，其粘合剂的性能不够稳定，很容易出现脱落现象。而碳材料本身则不存在这种问题。所以碳化硼笔芯能使用很长时间。
2.碳材料的耐水性很好，因此不会像其他材料那样对喷墨打印机起到太大的保护作用。
喷墨打印机的部件上一般都有一层特殊的涂层，它是一种具有高防水性的膜，即使长时间浸泡在水中也不会破坏它们，从而避免了墨滴浸入喷墨打印机内部并造成打印时严重的打印机内部变形甚至干尖。碳化硼则完全不受这个涂层作用影响，因为它的耐水性极强（一般情况下耐水性大于99.9%),因此即使在长时间浸泡在水中也不会造成变形和干尖现象的发生。目前市场上主流的碳材料有以下几种：石墨烯、氧化硅、聚四氟乙烯(PTFE)、高硅水泥、硅烷偶联剂等
3.碳化硼原料的粘度较高易形成粘合剂。
在使用碳化硼原料时，若出现干尖现象时，在其表面会出现黑色点，与墨水接触后，会迅速形成一层膜，而膜厚度与墨的吸水性有关，该膜会吸附空气中的水分。当吸附空气中水分达到饱和时，就会发生干尖现象。虽然碳化硼产品具有吸水和耐水性等优点，但这种材质的粘性较大，不能有效吸水和吸附空气中的水分，所以也无法与其他树脂粘合制成笔芯。另外碳化硼原料的分子量偏大（约占到碳化合物的三分之一左右）、分子排列不整齐、分子量偏大使得其无法完全吸附空气中的水分和空气污染物，造成其粘性过大，而墨被吸入后又容易形成硬结和脱落，影响了油墨的品质和性能，因此在加工制做时必须要经过严格细致的检测才能得到高质量的产品来卖给使用者。所以它又被称为“墨被”和“吸墨水墨”等产品。
4.碳化硼颗粒尺寸很小（大约为1μ m),使碳化硼管在使用时不会太过紧密接触喷墨打印机。
但碳化硼在碳化过程中容易释放有毒气体，且碳化硼颗粒会与墨水发生反应，形成微粒，降低了与墨道的粘附力和墨水的传输效率。喷墨打印机如果墨水太过干燥、太多，都会使碳化硼的吸水性降低。另外，碳化硼颗粒会与其它一些有机物反应形成络合物，从而使碳化硼材料的耐水性提高。因此碳化硼可以作为一种极好的填充材料。此外，碳化硼还可以用于制作一种与金属类似的材料，并能将金属与碳化硅材料结合起来以提高钢笔的硬度（具体取决于碳化硼颗粒的尺寸和表面粗糙度）、防止在日常使用中生锈、可以有效地延长喷墨打印机的工作寿命。

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