Меню

Цветные карандаши проводят ток

Цветные карандаши как инструмент высокого искусства. Особенности работы с художественными карандашами

Цветные карандаши как инструмент высокого искусства. Особенности работы с художественными карандашами | Ярмарка Мастеров - ручная работа, handmade

Многие думают, что цветные карандаши — это инструмент для детского творчества. В этой и последующих публикациях я хочу развеять этот миф. Речь пойдёт о профессиональных художественных карандашах, которые в руках художника могут создавать поистине шедевры.

Цветные карандаши как инструмент высокого искусства. Особенности работы с художественными карандашами, фото № 1

Предлагаю для начала немного разобраться, чем художественные карандаши отличаются от обычных.
А отличие кроется в материалах, из которых делается карандаш. Внимание! Мы сейчас не рассматриваем пастельные и акварельные карандаши.

  • Художественные карандаши более качественные, имеют сильную пигментацию. При производстве профессиональных цветных карандашей используется восковая или масляная основа. Плюс пигменты натуральные, что обеспечивает хорошую светостойкость. Работы надолго сохранят яркость.
  • Художественные карандаши не жёсткие, благодаря чему можно добиться насыщенности цвета и плавного перехода от одного цвета к другому.
  • С художественными карандашами прекрасно получается лессировка.
  • Немаловажным критерием является древесина, из которой делается карандаш, так для профессиональных, как правило, используется кедр. А для обычных — липа, сосна.

Цветные карандаши как инструмент высокого искусства. Особенности работы с художественными карандашами, фото № 2

Радость рисования карандашами заключается прежде все всего в их легкости и манёвренности. «Управлять» ими намного легче, чем красками, особенно если мы говорим о скетчинге, набросках. Я пришла к рисованию цветными карандашами, потому что рисую во время дневного сна сына. То есть времени на «нормально разложиться» с красками, палитрой и прочее, особо нет. Кроме того, они очень удобны на плэнерах — достал и рисуй на коленках.

А теперь особенности:

1) Любой рисунок, как и с красками, начинается с наброска простым карандашом.

2) Если вы ошиблись, исправить рисунок будет довольно сложно, так как ластик особо «не берет» карандаши.

3) Желательно освоить штриховку, растяжку и прочие виды передачи текстуры. Если интересно, напишите в комментариях, я отдельно напишу о каждом виде штриховки.

4) Подобрать подходящую бумагу.

Что касается бумаги, она разная, она классная и разноцветная. Но давайте выясним, какая наиболее подходит для рисования цветными карандашами.
Сразу скажу, что бумага для скетчей не очень подходит. Она тонкая. Это только для тех, кто собирается рисовать в два и более слоя. Сделать легкий набросок — без проблем.
Не подходит и бумага для акварели с очень выраженной текстурой. При нанесении штрихов у вас будут оставаться белые пятна. Но если ваша задумка заключается именно в этом, тогда не вопрос. В искусстве не бывает абсолютных правил.

Наиболее подходит бумага плотностью не менее 200 гр.

  • бумага для черчения
  • бумага для рисования (см. плотность)
  • бумага для пастели разной тонировки.

Цветные карандаши как инструмент высокого искусства. Особенности работы с художественными карандашами, фото № 3

Техники рисования цветными карандашами — это виды штриховок. Сразу уясним, что во всех техниках важен нажим. От этого зависит тот или иной эффект. Нажим может быть лёгким, умеренным, сильным.

1) Прямолинейная штриховка.
Кладём линии с одинаковым нажимом под определенным углом параллельно друг другу и достаточно плотно.

2) Перекрестная штриховка.
Сочетание двух прямолинейных штриховок, положенных в два слоя под разными углами.

3) Тушевка (гладкая штриховка).
Штриховка боковой стороной грифеля карандаша.

4) Растяжка от светлого к темному и наоборот.
Тренируем нажим от самого легкого до самого сильного. Аккуратнее, не сломайте карандаш 🙂

5) Изменение оттенка.
Это смешение цветов на бумаге. Здесь важно знать правила смешения цветов. Например, кладем красный слой, потом синий получаем фиолетовый. Здесь можно долго играть оттенками.

6) Вливание цвета в цвет.
Постепенный переход от одного цвета в другой. Это как цветной градиент.

Вот самые главные критерии и особенности цветных карандашей. Надеюсь, вы узнали для себя что-то новое или даже переменили свое мнение об этом инструменте изобразительного искусства.

Изображения размещены для примера и взяты из интернета.

Источник

Как рисовать цветными карандашами, обзор цветных карандашей

Автор: Юлия · Опубликовано 21.12.2018 · Обновлено 22.12.2018

  • Обзор моих карандашей
  • Выбор бумаги для цветных карандашей
  • Свойства цветных карандашей
  • Техники наложения тона цветными карандашами

Поговорим о цветных карандашах! Что это за материал и как им пользоваться.
Мой любимый профессиональный материал – это пастель. Но так как меня несколько раз просили сделать что-нибудь именно цветными карандашами, то я решила их приобрести.
Хоть я и не рисую так-то в принципе цветными карандашами, но я знакома с этим материалом и у меня есть, что о нем сказать. И в первую очередь хочу отметить, цветными карандашами рисовать сложно, если вы изобразить что-то реалистичное. И если вы не знакомы с цветными карандашами, то при первой встрече вы можете в них очень сильно разочароваться, и у вас даже может возникнуть отвращение к ним на всю жизнь.

И первый мой совет – покупайте себе хорошие карандаши.

Нормальными карандашами будет легче, приятнее работать, у них больше возможностей. Вероятность разочароваться в таком случае сведется к минимуму.
Так вот, пришла я в магазин с твердым намерением попробовать все и выбрать самое дешевое из этого всего, что подходило бы более-менее к моим потребностям. Самый главный мой критерий – это мягкость, яркость цветов и чтобы они легко и приятно смешивались, без усилий.

Обзор моих карандашей

В итоге я купила вот такие карандаши «Мастер класс». Это самые дешевые из профессиональных карандашей.

И, в принципе, по первым ощущениям они показались мне мало чем отличающимися от самых дорогих Faber-Castell Polychromos.

Конечно, я понимаю, что если бы я вплотную профессионально занималась цветными карандашами, то они бы мне так не понравились, меня бы не так устроили, и в Faber-Castell я нашла бы массу превосходство. Но пока мне хватит!
И я их сравнила с самыми дорогими среди непрофессиональных, как раз с Faber-Castell из красной серии.

Мастер класс лучше, ярче и мягче довольно ощутимо.
Но также я взяла шесть карандашей марки Derwent серии Drawings.

Это просто изумительные карандаши, которые по свойствам несколько иные, чем все остальные карандаши вместе взятые. Их я прямо могу смело рекомендовать, если вы хотите испытать какие-то иные ощущения от карандашей. Они густые, плотно покрывают тоном, черный – очень черный и бархатистый! Ну просто супер!

Я сейчас его сравню с черным карандашом мастер класса. Чтобы реально зачернить я прикладываю большие усилия, и по внешнему виду на выходе черная поверхность не такая пронзительная и бархатистая.

Белый цвет в карандашах часто выступает как блендер – то есть смешивает цвет поверх уже нанесенных красок и выбелят тон.

У Мастер класса белый не очень справляется, эффект практически не ощутим.

У Derwent белый значительно мощнее, эффект ощутимее.

Особенно наглядно сравнить эти два карандаша на тонированной бумаге, я взяла бумагу крафт. Derwent выглядит белее и ярче при меньших усилиях.

Я прямо рекомендую купить парочку карандашей этой марки, этой серии, черный и белый, чтобы прямо почувствовать разницу. И у этих карандашей есть особенность. Они утолщенные. То есть не сразу может получиться рисовать какие-то мелкие аккуратные детали.

Выбор бумаги для цветных карандашей

Выбор бумаги зависит в первую очередь от ваших предпочтений.

Цветные карандаши рисуют в принципе на любой бумаге.

Но у каждого материала, будь то пастель, акварель, цветные карандаши, есть свои определенные фишечки. Например, у пастели – это цвет и фактура пастельного листа. Бумага будто просвечивает через пастель и создает фактурность. Даже где тон наложен плотно, все равно видно фактуру и просветы. Отличительная черта пастели – это бархатистость, матовость и пастельный тон, именно такое определение есть в обиходе «пастельные тона».

Читайте также:  5 квт сколько ампер 380 вольт переменного тока

У карандаша особенность – это прозрачность, то есть карандаш в классическом своем исполнении дает такую вибрирующую поверхность, через которую бумага тоже просвечивает. Даже если вы плотно и от души закрашиваете лист, при наложении следующего цвета предыдущий будет просвечивать. Вот я зелененький поверх коричневого наложила, в месте наложения видно оба цвета. Это характерная черта карандаша – прозрачность всех цветов, которые сливаются в общую вибрирующую массу.

Так вот для карандаша, также, как и для пастели хорошо идет слегка тонированная бумага помимо обычной белой.

Конечно, если вы хотите сделать гладкий, такой однородный плотный рисунок, то можете использовать более гладкую бумагу. Например, какие-то варианты офисной бумаги.

Свойства цветных карандашей

Цветные карандаши – это твердый материал по сравнению, допустим, с углем, пастелью или даже с простым карандашом. Такой инструмент, как растушевка, для него плохо подходит.

Чтобы было наглядно, продемонстрирую свойства цветных карандашей в сравнении с пастелью, например.
Пастель. Один цвет достаточно плотно ложится на другой. Цветной карандаш. Светлый тон плохо перекрывает темный.

Пастель растирается, и смешивается. Карандаш практически нет.

Также пастель легко стирается ластиком. Чтобы стереть карандаш, нужно приложить усилие.

Техники наложения тона цветными карандашами

В первую очередь, когда мы говорим о цветной работе, то чем больше цвета вы видите в натуре и чем больше цвета вы вкладываете в свою работу, тем она у вас получится интереснее, богаче, разнообразнее. И тут можно выделить два способа наложить тон и смешать цвета между собой.

Первый вариант – это тушевать карандашом по поверхности бумаги

Я плавно двигаю рукой, не отрывая карандаш от бумаги.

Другой цвет ложиться поверх предыдущего таким же способом.

Так как карандаш плохо перекрывается цветом светлее, чем предыдущий, то советую всегда двигаться от светлых тонов к темным. То есть сначала делать все светлое, а потом постепенно утемнять. В данный момент я делаю наоборот. Но эффект все равно есть. А вот темный тон лег сверху гораздо лучше.

И второй вариант – это штриховка.

Я делаю штриховку классическим способом. Ну а так-то вообще можно штриховать как угодно. Таким методом работать медленнее, но цвет без особого вжимания в бумагу получается насыщеннее.

Следующий цвет ложится на предыдущий тоже ярче и звонче. Звонче, потому что попадая на прогалы между предыдущими штришочками остается чистым и не смешанным с предыдущим цветом.

И вот темный еще слой добавлю.

Теперь я попробую этими двумя вариантами покрыть тоном что-то вполне конкретное, например, шарик. Я делаю достаточно грубо, по-быстренькому. Я не соблюдаю направление по форме, но если все-таки стараться и доводить форму до совершенства, то лучше двигать рукой по форме предмета, по форме шара.
Второй шарик покрыт тоном при помощи штриха по форме. Поскольку у меня рука заточена под штриховку, второй вышел лучше. Однако, лучше сочетать и тот и тот способ. Шарик на свету я сделал именно первым способом, чтобы был легкий однородный тон.

Источник

Статьи

КАК ПОЯВИЛИСЬ ЦВЕТНЫЕ КАРАНДАШИ?

Рисование ― приятное и полезное занятие для любого возраста. И один из самых любых художественных материалов любого ребёнка ― карандаши. Но мало кто из нас знает, как делают карандаши, какую древесину используют в этих целях. Примечательно, что создание этих канцелярских изделий выполняется на каждой фабрике по-своему. Редакция ДЕТСКИЙВОПРОС.РФ провела своё расследование и расскажет историю возникновения карандаша и технологию его изготовления.

История карандаша началась приблизительно 300 лет назад, когда вместо свинца стали использовать новый минерал ― графит. Но он очень мягкий, и поэтому в графитную массу стали добавлять глину. От этого графитный стерженёк становился твёрже и прочнее. Чем больше глины, тем твёрже карандаш. Поэтому и бывают карандаши разных видов: твёрдый, средний и мягкий.

Но графит ещё и сильно пачкается, поэтому у него появилась «одежда». Она стала деревянной. Оказывается, не каждое дерево подойдёт для изготовления корпуса карандаша. Нужно дерево, которое легко строгать и резать, но оно при этом не должно лохматиться. Идеальным оказался для этой цели сибирский кедр.

В графитную массу подмешивают ещё жир и клей. Это для того, чтобы графит легче скользил по бумаге и оставлял насыщенный след. Так, около двухсот лет назад карандаш стал похож на тот, что мы привыкли видеть.

Как делали карандаши

Изготавливали карандаши тогда вручную. Разбавленную водой смесь графита, глины, жира, сажи и клея заливали в отверстие в деревянной палочке и специальным образом выпаривали. Один карандаш изготавливали около пяти дней, и стоил он очень дорого. В России производство карандаша организовал Михаил Ломоносов в Архангельской губернии.

Карандаш постоянно совершенствовался. Круглый карандаш скатывается со стола, поэтому придумали делать его шестигранным. Затем для удобства в верхнюю часть карандаша поместили стирательную резинку. Появились цветные карандаши, в которых вместо графита в грифелях используется мел со специальным клеем (каолин) и красящим веществом.

Люди продолжали искать материал для замены древесины. Так появились карандаши в пластмассовой оправе. Был изобретён механический карандаш в металлическом корпусе. Сейчас выпускаются ещё и восковые карандаши.

Карандаш от начала создания и до готовой продукции проходит через 83 технологические операции, при его изготовлении используется 107 видов сырья и материалов, а цикл производства составляет 11 дней.

Из какого дерева делают карандаши в наше время?

В большинстве случаев ― из ольхи и липы, которых на территории России огромное количество. Ольха является не самым прочным материалом, зато у неё равномерное строение, что упрощает процесс обработки и сохраняет естественный природный цвет. Что касается липы, то она отвечает всем эксплуатационным требованиям, а потому используется при производстве и дешёвых, и дорогих карандашей. За счёт хорошей вязкости материал прочно удерживает грифель. Уникальный для создания карандашей материал ― кедр, который широко применяется на заводах в России. Примечательно, что используется не здоровая древесина, а экземпляры, которые уже не дают орехов.

Стержень: какая основа

Производство карандашей ведётся с применением специального стержня. Графитный грифель состоит из трёх компонентов ― графита, сажи и ила, к которым часто добавляются органические связующие. Причём графит, в том числе и цветной, является постоянным компонентом, так как именно грифель оставляет на бумаге след. Стержни создаются из тщательно подготовленной массы, которая имеет определённую температуру и влажность. Вымешанное тесто специальным прессом формуется, затем пропускается через оборудование с дырочками, что делает массу похожей на лапшу. Эта лапша формируется в цилиндры, из которых выдавливаются стержни. Остается только их прокалить в специальных тиглях. Затем стержни подвергаются обжигу, а после него выполняется жировка: образовавшиеся поры под давлением и при определённой температуре заполняются жиром, стеарином или воском.

Как делают цветные карандаши?

Здесь принципиальное отличие имеет, опять же, стержень, который производится из пигментов, наполнителей, жирующих компонентов и связующего вещества. Процесс производства стержня следующий:

— изготовленные стержни укладываются в специальные желобки на дощечке и накрываются второй дощечкой;

— обе дощечки склеиваются клеем ПВА, при этом стержень не должен приклеиться;

— торцы склеенных дощечек выравниваются;

— выполняется препарирование, то есть добавление жира в уже имеющуюся смесь.

Читайте также:  Индикатор тока сетевого напряжения

Примечательно, что производство карандашей ведётся с учётом потребительских свойств изделий. Так, дешёвые карандаши создаются из древесины не самого высокого качества, точно такая же ― не самая качественная ― и оболочка. А вот карандаши, которые используются в художественных целях, делают из качественной древесины, которая имеет двойную проклейку. В зависимости от того, из чего сделан карандаш, будет выполняться и его заточка. Считается, что аккуратная стружка получается, если изделия сделаны из древесины сосны, липы или кедра. Кроме того, важно, чтобы грифель был качественно проклеен ― такой карандаш даже при падении не сломается.

Какой должна быть оболочка?

От оболочки зависит простота и красота карандаша. Так как делают карандаши из дерева, то она должна отвечать следующим требованиям: мягкости, прочности и лёгкости.

В процессе эксплуатации оболочка должна

— не ломаться или крошиться, как и весь корпус;

— не расслаиваться под воздействием природных факторов;

— иметь красивый срез ― гладкий и блестящий;

— быть стойкой к влаге.

Какое оборудование используется?

Производство карандашей ведётся с использованием разнопланового оборудования. Например, очистка глины, из которой впоследствии будет создаваться графитный стержень, требует наличия специальных мельниц и дробилок. Обработка перемешанного теста ведётся на винтовом прессе, где из теста вальцами с тремя разными зазорами формируется сам стержень. Для этих же целей применяется фильера с отверстиями. Сушка деревянных заготовок выполняется в сушильных шкафах, где изделия подвергаются вращению в течение 16 часов. При хорошей просушке древесина обретает уровень влажности максимум в 0,5 %. Что касается цветных карандашей, то они тепловой обработке не подвергаются ввиду наличия в них наполнителей, красителей и жирующих компонентов. На специальном станке выполняется торцовка карандашей в длину.

Как делают карандаши

В производственном процессе важную роль играет просушка. Она выполняется в специальных колодцах с помощью станков, причём дощечки укладываются так, чтобы просушка была максимально эффективной. В этих колодцах сушка выполняется примерно 72 часа, затем дощечки сортируются: все треснувшие или некрасивые изделия отбраковываются. Отобранные заготовки облагораживаются парафином, калибруются, то есть на них вырезаются специальные канавки, где будут расположены стержни.

Что дальше происходит с карандашами на производстве

Теперь используется фрезерно-пропускная линия, на которой выполняется разделение блоков на карандаши. В зависимости от того, какой формы ножи используются на данном этапе, карандаши получаются или круглой, или гранёной, или овальной формы. Важную роль играет крепление грифеля в деревянном корпусе: это должно делаться прочно и надёжно, что снижает риск выпадения элементов грифеля. Упругий клей, который используется для связки, делает грифель прочнее.

Современные простые и цветные карандаши представлены в огромном разнообразии дизайнов и цветов. Так как делают карандаши в заводских условиях, здесь уделяют пристальное внимание каждому этапу производства.

Окраска ― один из важных этапов, так как она должна отвечать целому ряду требований. Для отделки поверхности используется метод экструзии, а торец отделывается окунанием. В первом случае карандаш проходит через грунтовочный аппарат, где в конце конвейера он переворачивается для нанесения следующего слоя. Таким образом, получается равномерное покрытие.

В России есть две крупные фабрики по производству карандашей. Карандашная фабрика им. Красина в г. Москве ― первое государственное предприятие в России по выпуску карандашей в древесной оболочке. Фабрика основана в 1926 году. Вот уже более 72 лет она является крупнейшим производителем канцелярских товаров.

Сибирская карандашная фабрика в г. Томске. В 1912 году царское правительство организовало в Томске фабрику, которая пилила кедровую дощечку для производства всех выпускаемых в России карандашей. В 2003 году фабрика значительно увеличила ассортимент выпускаемой продукции и вывела на рынок новые марки известных своим качеством карандашей «Сибирский кедр» и «Русский карандаш» с хорошими потребительскими характеристиками. Карандаши новых марок заняли достойное место среди недорогих карандашей отечественного производства, изготовленных из российских экологически чистых материалов.

В 2004 году карандашная фабрика была продана чешской компании KOH-I-NOOR. На фабрику поступили инвестиции, и появились новые возможности для распространения продукции не только на внутреннем, но и на мировом рынке канцелярских товаров.

Источник



Цветные карандаши проводят ток

Вам приходилось когда-нибудь сравнивать себя с простым карандашом? Это получилось очень тонко и верно у бразильского прозаика и поэта Пауло Коэльо в книге «Подобно реке…». Бабушка беседует с внуком и дает ему советы. Вот некоторые из них:

Чтобы писать, мне приходится время от времени затачивать карандаш. Эта операция немного болезненна для него, но зато после этого карандаш пишет более тонко. Следовательно, умей терпеть боль, помня, что она облагораживает тебя.

Если пользоваться карандашом, всегда можно стереть резинкой то, что считаешь ошибочным. Запомни, что исправлять себя — не всегда плохо. Часто это единственный способ удержаться на верном пути.

В карандаше значение имеет не дерево, из которого он сделан, и не его форма, а графит, находящийся внутри. Поэтому всегда думай о том, что происходит внутри тебя.

Карандаш всегда оставляет за собой след. Так же и ты оставляешь после себя следы своими поступками, и поэтому обдумывай каждый свой шаг [3].

Прочтение этой книги вызвало у меня желание узнать больше интересных фактов о простом карандаше. Да и графит, который входит в состав грифеля простого карандаша, является основой для производства графена – перспективного материала как основы наноэлектроники. Поэтому изучение физических свойств простого карандаша является актуальным.

Объект исследования: простой карандаш и материал для его изготовления – графит.

Предмет исследования: физические свойства графита, который входит в состав карандаша.

Цель работы: раскрыть свойства и возможности простого карандаша, исследовать физические свойства грифелей простых карандашей.

Задачи: изучить различные источники информации о карандашах; изучить виды, свойства карандаша и материала – графита.

Гипотеза: стержень простого карандаша обладает многими замечательными свойствами, которые имеют большое значение в промышленности, повседневной жизни, нанотехнологиях: можно рисовать под водой, на морозе, проводит электрический ток, не электризуется.

Методы: работа с научной литературой, наблюдение, эксперимент, анализ результатов эксперимента.

Для выполнения работы использованы приборы и материалы: вольтметр учебный с пределом измерений 6В, батарейки 2х1,5 В, соединительные провода, простые карандаши разной твердости, рычажные весы с разновесами, штангенциркуль, динамометр, штатив, электрометр, лоскуты шелковой, шерстяной ткани.

Новизна и практическая значимость работы заключается в следующем: подобраны экспериментальные задачи, которые формируют метапредметные умения и навыки; теоретические положения и результаты экспериментальной работы, проделанной мной, могут быть взяты за основу при разработке курса внеурочной деятельности или элективного курса.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ

Происхождение современного карандаша

В «Толковом словаре русского языка» Д. Н. Ушакова про карандаш написано так: «Карандаш – это тонкая палочка графита, сухой краски и т. п., обычно вделанная в дерево, для письма, черчения и рисования» [6].

С начала XIII века, история карандаша знает « серебряный карандаш », которым художники пользовались при рисовании. Он представлял собой тонкую серебряную проволоку, припаянную к ручке. Этот карандаш имел свои характерные особенности – написанное им нельзя было стереть, а его штрихи серого цвета, через некоторое время, приобретали коричневый оттенок.

История карандаша знает и « свинцовый карандаш », который часто использовался для наброска портрета потому, что он давал четкий, но едва заметный штрих.

Карандаш под названием « итальянский » стал известен в XIV веке. Его стержень был изготовлен из глинистого чёрного сланца. Чуть позже, его стали изготавливать другим способом — порошок жжёной кости скрепляли растительным клеем. «Итальянский карандаш» давал интенсивные и насыщенные линии.

Читайте также:  Ток включения мкп 110 привод шпэ

Что интересно, в наше время иногда применяются художниками такие карандаши, для придания рисунку определённого эффекта. Первый документ, упоминающий о деревянном карандаше, датируется 1683 годом. А в 1719 году, в Германии, началось производство графитных карандашей. Путем смешивания графита с серой и клеем, немцы получали стержень не очень высокого качества, но его цена была не высокой.

История карандаша говорит, что изобретателями современного карандаша, независимо друг от друга, стали венский мастер Йозеф Хардмут и французский ученый Никола Жак Конте.

В 1790 году, смешав три компонента: пыль графита, глину и воду, Йозеф Хардмут получил смесь, которую обжог в печи. Изменяя в составе количество глины, он получал материал разной твердости. Подобным образом, получил стержень из пыли графита Никола Жак Конте в 1795 году. Он разработал технологию, по которой графит смешивался с глиной, и получался материал для производства качественного стержня. При помощи высоких температур достигалась высокая прочность, а различная твердость стержней достигалась изменением пропорций графита и глины.

Шестигранную форму карандаша придумал граф Лотар фон Фаберкастл в XIX веке, когда заметил, что карандаш круглой формы часто скатывается с наклонных поверхностей.

Механический карандаш был придуман в 1869 году американцем Алонсо Таунсенда Кроссом . Он заметил, что затачивая карандаш, мы попросту отправляем его две трети в отходы – это и натолкнуло его на мысль создать «безотходный» металлический карандаш. Такой карандаш состоял из металлической трубки и графитного стержня, который, по необходимости, выдвигался на нужную длину [4].

Свойства графита

Графит — аллотропная модификация углерода, наиболее устойчивая при обычных условиях. Графит — распространенный в природе минерал. Встречается обычно в виде отдельных чешуек, пластинок и скоплений, разных по величине и содержанию графита.

Свойства графита хорошо изучены и находят широкое применение. Образуется графит в результате вулканической деятельности при высоких температурах, поэтому и находят его в природе в магматических горных породах, где содержание кристаллического графита может доходить до 50%. Крупное графитовое месторождение находится в Тунгусском каменноугольном бассейне, образовавшееся в результате высокотемпературного воздействия на уголь – так называемая скрытокристаллическая форма графита, содержание которого лежит в пределах от 60 до 80%.

Цвет графита варьирует от железо-черного до стального серого с характерным металлическим блеском. На ощупь минерал жирный, скользкий, пачкает пальцы и бумагу, при механическом воздействии расслаивается на отдельные чешуйчатые частицы. Именно это свойство графита позволяет применять его в карандашах.

По сравнению с алмазом графит обладает меньшей твердостью и плотностью, а также графит электропроводен. Его теплопроводность зависит от степени нагрева. Графит обладает чрезвычайной огнеупорностью, его температура сгорания — 38500С. Графит не плавится, а возгоняется при температуре 3500 0 С, т.е. из твердого состояния переходит в газообразное, минуя жидкое состояние.

Применение графита

Техническое применение минерала чрезвычайно разнообразно и обусловлено свойствами графита, главным образом его огнеупорностью и электропроводностью. Так, в металлургии графит используется для производства тугоплавких тиглей, чехлов для термопар, емкостей для кристаллизации. В литейном производстве графитовый порошок используется в качестве антипригарной присыпки, а также для смазывания литейных форм.

Он также служит для изготовления электродов и нагревательных элементов электрических печей, скользящих контактов для электрических машин, анодов и сеток в ртутных выпрямителях, самосмазывающихся подшипников и колец электромашин, вкладышей для подшипников скольжения, втулок для поршневых штоков, уплотнительных колец для насосов и компрессоров, как смазка для нагретых частей машин и установок.

Даже в атомной энергетике замечательные свойства графита находят свое применение, в первую очередь, это его способность замедлять нейтроны в реакторах.

После облучения графита нейтронами его физические свойства изменяются: удельное электрическое сопротивление увеличивается, а прочность, твердость, теплопроводность уменьшаются на порядок. После отжига при 1000-2000°С свойства восстанавливаются до прежних значений.

В ракетостроении сопла ракетных двигателей и многие элементы теплозащиты также производятся с применением графита.

Его используют в химическом машиностроении – для изготовления теплообменников, трубопроводов, запорной арматуры, деталей центробежных насосов и для работы с активными средами. Графит используют также как наполнитель пластмасс, компонент составов для изготовления стержней для карандашей, при получении алмазов.

Перспективы использования графита. Графен.

Еще несколько десятилетий назад, заинтересовавшись особой структурой графита, ученые задумались о том, какими свойствами мог бы обладать тончайший — отдельный — его слой. Этот гипотетический слой и получил название «графен». Графен – ультратонкий, механически очень прочный, прозрачный, гибкий и электропроводящий материал.

Теплопроводность графена в 10 раз выше, чем у меди. Доля поглощенного света в широком интервале не зависит от длины волны.

За создание графена выходцам из России Константину Новоселову и Андрею Гейму была присуждена Нобелевская премия 2010 года по физике.
Он-то как раз не так уж и экзотичен. На любом письменном столе, если хорошенько поскрести, отыщется немножко графена. Точнее говоря, если взять в руки лежащий на столе карандаш и поскрести его графитовый грифель, то в отслоившихся чешуйках графита непременно найдутся тончайшие графеновые пленки. Они настолько тонки, что, сложив в стопку три миллиона таких пленок, мы получим слой графита толщиной в миллиметр.

Сам графит по своей структуре — это множество таких пленок, сложенных одна на другую. Каждая пленка состоит из бессчетных атомов углерода, расположенных в виде правильных шестиугольников. Соединяясь друг с другом, эти шестиугольники образуют кристаллическую решетку. Подобная структура обуславливает необычные свойства графита. Например, он проводит электрический ток в одном направлении – параллельно пленкам, и не пропускает в другом — перпендикулярно им [7].

Практическая часть

Эксперимент № 1. Изучение механических свойств грифеля при различной температуре.

Мы решили проверить, будет ли простой карандаш писать при низкой температуре. Для этого в морозильную камеру (где температура -18˚С) положили на 1 час простой карандаш, предварительно сделав рисунок. Когда мы достали из камеры холодильника простой карандаш, он оставлял на бумаге след, но чуть светлее, чем до испытания.

В кристаллической решетке графита атомы углерода располагаются в виде параллельных плоских слоев, которые относительно далеко находятся друг от друга, при этом атомы углерода в каждой плоскости имеют прочные межатомные связи. Поэтому связь между слоями значительно слабее, чем внутри слоя, и под воздействием внешних сил происходит скольжение – смещение одних слоев относительно других. Но при низкой температуре, расстояние между атомами сокращается, межмолекулярное притяжение увеличивается, слои решетки становятся ближе друг к другу, поэтому слои не так легко отрываются друг от друга, и карандаш пишет чуть светлее, чем при комнатной температуре [1].

Эксперимент № 2. Изучение механических свойств грифеля простого карандаша под водой.

В ёмкость с водой мы опустили кусок фанеры и в воде попробовали написать на нем простым карандашом. Когда мы вытащили из воды мокрый лист фанеры, то на нём хорошо видна надпись, которая была четкая и не растекалась.

Графит – твёрдое вещество, притяжение между частицами большое, а диффузия между твёрдым и жидким веществами проходит с небольшой скоростью. Поэтому молекулы воды не смогли разрушить кристаллическую решётку графита.

Эксперимент № 3. Определение плотности грифеля простого карандаша.

Источник