铅笔是如何发明出来的

黄宗慈

字母和读写的发展，也许是人类历史中最重要的里程碑，然而，唯有出现了钢笔或铅笔这类方便使用的书写工具，大众教育和文化才得以实现。铅笔的起源可追溯至古老的埃及人和罗马人，他们用尖笔书写。

石墨树枝，创造历史

那是一根细短的金属棒，通常用铅做成，用来在涂蜡的莎草纸上刮出字来。钢笔是从鹅毛笔改变而来，修道士用来书写手抄稿，一直到20世纪还有人在用鹅毛笔。

1564年，大量石墨矿藏在英国坎布里亚郡的博罗被发现。这里保存着当时所见唯一大规模固态纯石墨矿床。当地居民用它在羊羔身上做记号，不久发现石墨可以切成棒形带在身上。因为石墨很容昜折断，意大利人开始挖空树枝，把石墨塞在里面加以保护。后来的版本是把石墨夹在两根一样厚度的笔杆中间加以黏合，这方法至今仍在使用。

木头套管保护笔芯不致断裂，也不会在使用者手上留下污痕。1662年，第一批大量生产的铅笔在德国纽伦堡制作出来，笔芯是用石墨粉、硫磺和锑制成。

开创铅笔，法国第一

尼古拉斯─雅克·康特是一位法国军官、热气球驾驶和画家，法国政治领袖拉扎尔·卡诺要求他开发不需仰赖进口的铅笔。英国在当时是铅笔所需原料纯石墨棒的全球唯一供应者，它对法兰西第一共和国进行封锁，法国也无法从德国进口次级铅笔做为替代。

康特发现如何从其他矿物还原出石墨粉的方法，再将石墨粉与黏土混合。混合物被塑造成棒形后放进窑里烘烤，接着再将石墨棒压合在两片半圆木杆中间。康特在1795年取得专利，成立的公司如今仍在制作铅笔。他也发明了康特蜡笔，一种艺术家用的粉彩条。1770年的时候，英国工程师爱德华·内米制造出并开始贩售第一个橡皮擦。

铅笔外观漆成黄色始于1890年。铅笔制造商想宣传他们使用的是中国大陆高质量石墨，所以把铅笔漆成可以联想到中国皇室的颜色。美国现今销售的铅笔中有75%仍漆成黄色。到了19世纪末，仅仅美国境内每天就使用超过24万支铅笔。最受欢迎的木材原料是红杉木，因为它有香气，而且削铅笔时不会碎裂。

铅笔经由物理损耗制造痕迹，留下一道笔芯物质黏附在纸张或其他物体表面。依据石墨与黏土的不同比例，石墨棒也有不同硬度。德尔文（Derwent）公司生产20种硬度的绘画铅笔，从9H（非常硬）到9B（易碎，非常软）。现在全球每年制造超过140亿支铅笔。

称为铅笔，其来有自

1564年发现博罗的石墨矿藏时，科学家认为石墨是一种铅。这就是我们为什么称它为铅笔。德文中的铅笔是bleistift，字面意思就是“铅笔”。pencil这个字来自拉丁文的pencillus，意思是小尾巴。

●小知识：石墨是什么？

天然存在的石墨，透过火成岩和变质物理过程的结合而形成，它通常分為3种形式，即片状、结晶和无定形。一般在包括巴西、中国、斯里兰卡、土耳其、印度、加拿大、马达加斯加等国家都有发现开采。

还有一种人工方式也可以合成石墨，就是透过加热各种含碳物质，如石化产品、沥青、煤或乙炔而制成。这是利用温度高于4000℃时，碳原子重新排列成层状而形成石墨，合成石墨被认为具有比天然石墨更高的纯度。

石墨由纯碳制成，但是碳原子能够形成许多不同的结构。例如金刚石（俗称钻石）和石墨就是碳的两种最常见的形式，称为“同素异形体”，意思就是说，尽管每个同素异形体都是由碳制成的，但碳原子的不同排列，就导致非常不同的物理性质。

金刚石中的每个碳原子，会与其他4个碳原子连接，成为一个严密的结构，这种排列方式，把碳原子牢牢固定在适当的位置，而成为一种异常坚硬的材料。但是石墨里的碳原子，则以六边形的结构去连接，形成一个原子薄片，这些片材的连接松散，只要受到少许的外力，就很容易相互切割或滑动，因此石墨具有较低硬度与延伸性，二者全然不同。

简单来说，石墨能用于很多的地方。除了用于铅笔笔芯，还可作为润滑剂，因为石墨是润滑脂等润滑剂的主要成分之一，这种矿物与大气水蒸气发生反应，在所用表面上形成一层薄膜，从而减少摩擦；石墨也用于汽车制动器和离合器，块状石墨的粉末形式也用于油漆，因为石墨本质上是防水的，因此，它在木材和其他表面上提供了保护涂层；再者，石墨具有高耐热和不变性，是一种广泛使用的耐火材料，可用于制造业，有助于玻璃和钢铁的生产以及铁的加工；而结晶鳞片石墨则用于制造干电池和电气工业所需的碳电极、刷子和板；另外，天然石墨也被加工成合成石墨，可用于锂离子电池。

现在我们知道，放眼望去，石墨和我们的日常生活息息相关，用处多多喔！