鉛筆芯中的筆芯資料是導(dǎo)電石墨，石墨的主要成分是碳，碳單質(zhì)根據(jù)內(nèi)部碳原子結(jié)構(gòu)的不同又分為很多種，比方有金剛石（也便是鉆石）、C60、石墨等物質(zhì)。
     不同的物質(zhì)，由于結(jié)構(gòu)的不同，表現(xiàn)出來的性質(zhì)也不一樣，比方鉆石是天然界中存在的硬度最大的物質(zhì)，鉆石中內(nèi)部的碳原子以四面體的方式構(gòu)成致密的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，化學(xué)鍵穩(wěn)定，因而強(qiáng)度十分大。
    而石墨是由很多一層一層的網(wǎng)狀碳原子層組成，層與層之間依托范德華力效果結(jié)合，這個(gè)效果力十分小，因而層與層之間容易滑動(dòng)，然后剝離開來。所以石墨還能夠用來作為潤滑劑，而且咱們平常運(yùn)用的鉛筆之所以能夠?qū)懗鲎郑彩怯捎谑珜拥牡袈錁?gòu)成了一條條書寫的痕跡。
    咱們知道，物質(zhì)具有什么樣的性質(zhì)是由物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定的，鉆石是不會(huì)導(dǎo)電的，那么石墨又是怎么導(dǎo)電呢？這就要談到石墨的結(jié)構(gòu)，之前講過，石墨是由一層一層的碳原子層構(gòu)成的，而這個(gè)單層的碳原子層實(shí)際上便是咱們經(jīng)常傳聞的“石墨烯”。
    石墨烯中的碳原子具有一個(gè)很特別的結(jié)構(gòu)，碳的最外層電子有4個(gè)，那么它的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)應(yīng)該是構(gòu)成四個(gè)共價(jià)鍵，但咱們看到的碳原子層結(jié)構(gòu)中碳原子好像只有三個(gè)鍵，其實(shí)這種碳原子層中還包括一種鍵，便是π鍵。
碳原子以六元環(huán)的方式擺放在同一平面內(nèi)。同一個(gè)平面中相鄰的碳原子之間以δ鍵的方式互連，每個(gè)碳原子都會(huì)構(gòu)成三個(gè)δ鍵，然后使石墨烯能夠擁有杰出的機(jī)械性能。碳原子周圍剩下的價(jià)電子會(huì)構(gòu)成與碳平面筆直的共軛大π鍵，大π鍵中的電子能夠看成是一個(gè)全體，電子能夠在整個(gè)π鍵中自在自動(dòng)，所以電子可在整個(gè)石墨烯平面中自在移動(dòng)，這保證了石墨烯具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能，而導(dǎo)電性與導(dǎo)熱性又是具有相關(guān)的，因而石墨的導(dǎo)電性與導(dǎo)熱性都十分好，正由于石墨烯具有這些如此優(yōu)異性質(zhì)，現(xiàn)在有很多的科學(xué)家正在對(duì)石墨烯進(jìn)行研究，想使用石墨烯制作超導(dǎo)資料。
石墨烯中的能帶結(jié)構(gòu)
    既然石墨是由一層一層的這種石墨烯組成的，那么石墨天然也會(huì)具有導(dǎo)電性，但是石墨的導(dǎo)電性并不是特別好，剛剛咱們說過，石墨烯導(dǎo)電依托的是碳原子層之間的大π鍵，電子能夠在單層的碳原子層中自在絡(luò)繹，但碳原子層與層之間電子的移動(dòng)是存在阻礙的。石墨中的碳原子層并不是一個(gè)大的全體，而是由很多細(xì)小零碎的的碳原子層組成，因而，在電子流動(dòng)過程中需求不斷跳過不同的碳原子層，所以表現(xiàn)出必定的電阻。
    石墨是能夠?qū)щ姷模蚨苯佑勉U筆芯作為導(dǎo)體是完全沒問題的，但如果在紙上畫出一條線能導(dǎo)電嗎？理論上也能夠，但這根線需求畫得很粗，而且電阻還不小，功率不高。
    鉛筆在書寫過程中，由于筆芯與紙之間存在摩擦力會(huì)將細(xì)小的碳原子層一層一層剝離開來，但這些原子層在紙上的推積量十分小，導(dǎo)致不同碳原子層之間的觸摸程度小，很有可能在某個(gè)地方就發(fā)生了斷路，因而，想要讓它導(dǎo)電，需求刻畫出一條很粗的筆跡，才有可能讓電子順暢經(jīng)過，一起電阻巨細(xì)與導(dǎo)體的長度也有關(guān)系，鉛筆制作的線路不能太長，不然也有可能由于電阻太大無法導(dǎo)電。
    在使用鉛筆制作的電路導(dǎo)電時(shí)，能夠運(yùn)用功LED燈等對(duì)電流要求很小的用電器，由于這類用電器即便在較小的電流下也能夠作業(yè)。
    所以，用鉛筆芯在紙上是能夠畫出能夠?qū)щ姷碾娐返模贿^需求屢次用力刻畫，讓石墨層之間嚴(yán)密觸摸，減小電阻（但電阻還是會(huì)很大，這是不可避免的），所以經(jīng)過鉛筆制作能導(dǎo)電的電路是沒有問題的。